一种改进的三角形星图识别算法

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星图识别三角形算法综述

星图识别三角形算法综述摘要：星图识别三角形算法是图像处理和计算机视觉领域的研究热点之一，它在诸多应用领域具有重要意义。

本文将概述星图识别三角形算法的研究现状、主要方法及其优缺点，以及未来的研究方向。

关键词：星图识别，三角形算法，图像处理，计算机视觉，应用领域。

引言：星图识别三角形算法在图像处理和计算机视觉领域中具有重要的应用价值，它对于天文学、空间探测、自动驾驶等领域具有深远的影响。

本文将介绍星图识别三角形算法的背景和意义，并针对现有的算法进行综述，最后提出未来研究方向和挑战。

文献综述：星图识别三角形算法的基本概念和理论知识星图识别三角形算法是一种基于图形特征的图像处理算法，它通过识别图像中的三角形结构来提取目标信息。

该算法主要依赖于特征提取、形态学处理、三角形匹配等核心技术。

星图识别三角形算法的研究历史和现状星图识别三角形算法的研究始于20世纪90年代，最初应用于天文学领域的星图自动识别。

随着计算机技术和图像处理技术的发展，该算法逐渐扩展到其他领域，如医学图像处理、安全监控、自动驾驶等。

目前，研究者们已经提出了多种星图识别三角形算法，如基于像素的三角形算法、基于区域的三角形算法、基于形态学的三角形算法等。

星图识别三角形算法的不同实现方法和比较分析本文对现有的星图识别三角形算法进行了归纳和整理，主要分为以下几类： (1)基于像素的三角形算法：这类算法主要通过计算像素之间的相似度来识别三角形结构。

代表性的算法有基于灰度共生矩阵的方法、基于小波变换的方法等。

但由于计算量较大，这类算法对于大规模图像的处理速度较慢。

(2)基于区域的三角形算法：这类算法主要通过分析图像中的区域特征来识别三角形结构。

代表性的算法有基于区域增长的方法、基于边缘检测的方法等。

这类算法对于噪声和干扰的鲁棒性较好，但在处理复杂图像时可能会出现误检。

(3)基于形态学的三角形算法：这类算法主要通过形态学处理技术来识别三角形结构。

代表性的算法有基于腐蚀和膨胀的方法、基于开闭运算的方法等。

星图识别算法的优化设计与实现

星图识别算法的优化设计与实现
蔡迎波;惠宝聚;孟士超
【期刊名称】《光学与光电技术》
【年(卷),期】2009(7)2
【摘要】在INS/CNS组合导航系统中,为了有效实时地用CNS的输出姿态信息校正INS的陀螺漂移,必须提高CNS中星图识别算法的运行速度。

提出了一种改进的三角形星图识别方法,基三角形识别成功后,增加一颗附加检测星,计算出附加检测星和基三角形的三个星点的角距值。

分析结果表明传统的星图识别算法在主频为600 MHz的DSP6414上运行需要300 ms左右的时间,算法改进后,只需40～80 ms,数据输出率提高到10 Hz。

改变的算法在不存在伪星的情况下成功识别率近100%,存在伪星时,可以有效去除伪星。

同时,解决了传统星图识别算法在嵌入式系统中实现难、耗时长的问题。

该算法可以实时地校准惯导系统的误差。

【总页数】4页(P37-39)
【关键词】惯性系统;天文导航;星图识别;基三角形;星对角距
【作者】蔡迎波;惠宝聚;孟士超
【作者单位】中国人民解放军92941部队95分队;海军装备部舰技部;海军驻431厂军代室
【正文语种】中文
【中图分类】O436.1
【相关文献】
1.射频识别系统批量标签识别的优化算法设计 [J], 胡煜
2.动态星图显示算法的设计与实现 [J], 胡宜宁;巩岩
3.基于三角形匹配的星图识别算法及优化 [J], 郭磊;李保权;曹阳;桑鹏
4.基于PCA算法的人脸识别算法设计与实现 [J], 金传洋;孙剑桥;邱雪欢;张惠民
5.YOLOv3图像识别跟踪算法的优化与实现 [J], 郭鸣宇; 刘实
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基于多视场星敏感器的三角形星图识别方法

基于多视场星敏感器的三角形星图识别方法熊雪;王庆【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2014(22)1【摘要】为解决现有基于单星敏感器的星图识别中由于成像视角小，星图恒星数量不足而造成的星图识别率偏低的问题，提高星图识别的准确度和精确度，提出了一种基于多视场星敏感器的改进三角形星图识别方法；该方法通过将相同位置相同时间不同姿态角获得的多幅星图基于星图自身径向特征拼接成一幅多视角、不失真的星图，利用拼接后的星图进行星图识别，同时采用分块方式存储星对角距以及利用哈希查找提高星图识别效率；实验随机识别500幅星图，仿真结果表明，与传统的单视场星图匹配算法相比，该方法具有更高的星图识别率和匹配精度，当星图恒星数量达到30以上时，平均识别率能基本达到97％，且识别速度提高了11倍左右。

%In order to solve the problem of the low star identification rate of the existing star pattern recognition based on one-FOV star sensor due to the small imaging perspective,the insufficient number of stars,improve the accuracy and precision of star identification,an im-proved triangle star identification method based on multi-FOV star sensor is proposed.The novel method stitches the pieces of star maps obtained in the same position and time but different attitude angle into a piece of star map which is multi-FOV and undistorted,and make use of the star map to complete the star identification.To improve the computation time,the angular of star identification based on block storage and Hash search areused to finish the star identification.500star maps are identified randomly and the simulation results show that compared with the traditional one-FOV star map,the novel algorithm has a higher rate of star identification and higher matching accuracy, the average identification rate can reach 97% when the number of stars are more than 30and identification time also improve 11times faster.【总页数】4页(P225-228)【作者】熊雪;王庆【作者单位】西北工业大学计算机学院，西安710072;西北工业大学计算机学院，西安 710072【正文语种】中文【中图分类】V448.22【相关文献】1.小视场星敏感器的星图识别算法 [J], 孙龙;蔡佳楠;姜建华2.适用于星敏感器的星图识别方法 [J], 陈元枝;郝志航3.基于粗测位置和方位的三视场快速星图识别方法 [J], 王昊京;王建立;吴量;张世学;贾建禄4.基于圆形视场分割的鱼眼相机星图识别方法 [J], 张喆;翟京生;张亮5.三视场星敏感器的多级星图识别算法 [J], 苟斌;程咏梅;赵明艳;王会宾;刘成元因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三角形星图识别算法的改进

ＺＨＡＮＧｅ，ｎ，Ｅｈｎ — ｕＬＵｎｊｎ，ＬｉＨＥＸｉＷＩＺｏｇｈｉ，ＩＹａ —ｕＧＵＯＪｎ — ｎｉｇｍｉｇ
（．ｈｎＣｕｎｔｔｔｆＯｐｉｓＦｉｅＭｅｈｎｃｎｙｉｓＣｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ，１ＣａｇｈｎＩｓｉｕｅｏｔｃ，ｎｃａｉｓａｄＰｈｓｃ，ｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｒａｌｄｎｉｉａｉｎａｇｒｔｍｏｔｒｉｇｓｈａｅｎｗｉｅｙｕｅｎａｔｔｄｅｅｔｏｙｔｍｓｉｎｇｅｉｅｔｆｃｔｏｌｏｉｈｆｒｓａｍａｅｓｂｅｄｌｓｄｉｔｉｕｅｄｔｃｉｎｓｓｅｔａａｅｓａｅｓｒａａｉａｉｎｐｒｓａｒｓｎ．ｗｅｅ，ｔｏｃａａｔｒｓｉｉｎｉｓｌａｏａｈｇｅｈｔｔｋｔｒｓｎｏｓｎｖｇｔｏａｔｔｐｅｅｔＨｏｖｒｉｓｌｗｈｒｃｅｉｔｃｄｍｅｓｏｎｅｄｔｉｈｒｒｄｎａｃｎｏｆｍｉｔｋｅｉｅｔｆｃｔｏ．Ｔｉｒｖｈｃｕａｙｏｒａｌｄｎｉｉａｉｎａｇｒｔｍ，ａｅｕｄｎｙａｄａｌｔｏｓａｄｎｉａｉｎｏｍｐｏｅｔｅａｃｒｃｆｔｉｎｇｅｉｅｔｃｔｏｌｏｉｈｉｆｍｏｉｉｄａｇｒｔｍａｅｎｔａｉｉｎｌｎｓｐｏｏｅ．Ｂｙｔｅｐｏｏｅｌｏｉｈ，ｈｅｇｉｅｓａｉｓｔａｄｆｌｏｉｈｂｓｄｏｒｄｔａｅｗａｒｐｓｄｅｏｏｈｒｐｓｄａｇｒｔｍｔｕｄｔｒｐａｒｈｔｍｅｔｉｔｒｔｌａｎｌｈｅｈｌｒｅｏｄｄｉｔｒｍａｒｘａｄｔｉｓａｐａｅｆｔｅｇｕｄｔｒｓｗｅｅｅｎｅｓｅｌｒａｇｅｔｒｓｏｄｗｅｅｒｃｒｅｎａｓａｔｉｎｈｅｔｍｅｐｅｒｄｏｈｉｅｓａｔｒｃｕｔｄｓｍｕｔｎｏｓｙｏｎｅｉｌａｅｕｌ．ＡｃｏｄｎｏｔｅｔｕｈｔａａｈｓａｓｅａｔｃｅＯｔｉｅｆｔｅｔｉｎｌ，ｃｒｉｇｔｈｒｔｈｔｅｃｔｒｍｕｔｂｔａｈｄｔｗｏｓｄｓｏｈｒａｇｅｔｅｓｅｉｌｓａａｒｈｔａｐａｅｓｔａｗｉｅｓｏｌｅｅｉｎｔｄ，ｔｎｔｕｄｔｒｏｏｔｕｔｎｒ— ｈｐｃａｔｒｐｉｓｔａｐｅｒｌｓｈｎｔｃｈｕｄｂｌｍｉａｅｈｅｈｅｇｉｅｓａｓｆｒｃｎｒｃｉｇｔｉａｇｅｒｅｒｈｄｆｏｓａｓｌｆｎｔｅｓａｔｉ．Ｔｈｌｏｉｈｔｋｓｔｅｉｅｓｅｌｒａｇｌｎｅａｉｅｎｌｓｗｅｅｓａｃｅｒｍｔｒｅｔｉｈｔｒｍａｒｘｅａｇｒｔｍａｅｈｎｔｒｔｌａｎｅａｄｒｌｔｖｍａｎｔｄｆｓａｓａｈｄｎｉｉａｉｎｆａｕｅａｄａｓａｅｔｅｈｓｉｇｓａｃｔｄｉｔｈｅｓａｎｉｃ — ｇｉｕｅｏｔｒｓｔｅｉｅｔｃｔｏｅｔｒｎｌｏｔｋｈａｈｎｅｒｈｍｅｈｏｎｏｔｔｒｉｔｆａｆｄｅｉｔｏｉｎ，ｔｒｆｒ，ｉｅｃｓｔｅｃｍｐｒｓｎｔｍｅｎｎｒａｅｈｄｅｔｆａｉｎｓｅｄｈｅｅｏｅｔｒｄｕｅｈｏａｉｏｉｓａｄｉｃｅｓｓｔｅｉｎｉｉｔｐｅ．Ｆｕｔｅｍｏｅｔａｓｃｏｒｈｒｒ，ｉｌｏ

小视场星敏感器的三角形改进算法

小视场星敏感器的三角形改进算法
陆涵;林宝军;张永合;丁国鹏;王新宇
【期刊名称】《计算机科学》
【年(卷),期】2022(49)S02
【摘要】在科学探测、卫星高精度定位等领域中,星敏感器需要快速获得姿态信息,为了提高精度,通常需要提高角分辨率,降低视场,以更高的星等作为参考。

星图识别算法是星敏感器快速获得姿态信息的关键,当传统的三角形算法面对星数较少、暗星占比更大的情况时,识别精度会迅速下降至70%~80%,识别精度有待提高。

对现有星敏感器星图识别算法进行研究后,综合主流星图识别算法的优缺点,提出了一种基于三角形角距匹配的改进算法,结合星等区间差特征,在增加特征维数的同时引入第四颗星用于验证,以此减少冗余匹配。

仿真实验结果表明,该方法在识别速度不低于经典三角形改进算法的同时,提高了识别率,达到了98.4%。

在引入位置噪声和星等噪声的情况下,仍然保持93%以上的识别率,具有较强的鲁棒性。

【总页数】5页(P537-541)
【作者】陆涵;林宝军;张永合;丁国鹏;王新宇
【作者单位】上海科技大学信息科学与技术学院;中国科学院微小卫星创新研究院;中国科学院大学;上海微小卫星工程中心;中国科学院空天信息创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】V448.2
【相关文献】
1.无线传感器网络近似三角形内点测试定位算法改进
2.小视场星敏感器的星图识别算法
3.基于三角形重心扫描的改进APIT无线传感器网络自定位算法
4.基于多视场星敏感器的三角形星图识别方法
5.三视场星敏感器的多级星图识别算法
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星图匹配观测三角形优化选取技术

星图匹配观测三角形优化选取技术李欣璐;杨进华;张刘;支帅【期刊名称】《宇航学报》【年(卷),期】2015(036)001【摘要】为了提高三角形星图识别算法的成功率,减少匹配过程中的计算量,进而提高星敏感器实时输出姿态的性能,提出一种星图匹配前“二次优化”选取观测三角形方法,该方法在在初选观测三角形的基础上,对观测三角形进行第二次优化筛选,进而提高星图识别环节的效率.优化选取观测三角形是基于QUEST定姿原理,将观测三角形的边与夹角的约束关系转换到像平面上.全天球遍历分析统计结果表明:在12°×12°视场中,采用本文提出的方法,可使一次匹配成功并输出可用于星图验证环节的较高精度姿态信息的概率提高60.9％,从总体上可大大减少星敏感器星图识别环节的计算量,并且每帧全天球定姿输出的时间一致性也被大大提高.【总页数】6页(P76-81)【作者】李欣璐;杨进华;张刘;支帅【作者单位】长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心,吉林长春130033;中国科学院大学北京100039【正文语种】中文【中图分类】V448.22【相关文献】1.飞行器发射、飞行技术：星图匹配制导中的关键技术 [J], 刘朝山;马瑞萍;肖称贵;刘光斌2.星图匹配制导中的关键技术 [J], 刘朝山;马瑞萍;肖称贵;刘光斌3.基于三角形匹配的星图识别算法及优化 [J], 郭磊;李保权;曹阳;桑鹏4.气象卫星图像导航的地标匹配算法研究与优化 [J], 郭强;杨磊;赵现纲;冯小虎;林维夏;张志清;魏彩英5.一种基于压缩感知的卫星图像观测矩阵优化 [J], 张择书;郭永飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种快速全天自主星图识别算法

一种快速全天自主星图识别算法李欣璐;杨进华;张刘;金光;杨丹蕾【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)003【摘要】三角形算法是目前实际工程上星敏感器广泛应用的星图识别算法，为了克服三角形识别算法中三角形因特征维数较低带来的冗余匹配问题，对该算法进行了改进。

提出一种基于Stellarium软件实时生成模拟星图的方法，建立了星图识别算法仿真计算模型。

仿真试验结果表明：利用Stellarium软件能够对星敏感器各种运行场景下的星图进行模拟，模拟要素完整、正确，在测试星图识别算法过程中能够满足星敏感器高精度实时仿真测试要求，为设备的调试、性能评估以及地面试验奠定基础。

对全面测试星敏感器的软、硬件性能，及对星敏感器进行精确标定具有重要意义。

%Triangle identification algorithm for star images has been widely used in attitude detection systems that take star sensor as navigation parts at present. An improved star identification algorithm based on the traditional triangle method is proposed in this paper to overcome the low character dimensions and high percentage of redundant matches in star identification.A real-time star image simulation method based on Stellarium software is proposed for the emula-tional test of star pattern recognition. The computation model for star image simulation is established. The simulation test results show that star image simulation for star sensor can be achieved under various operating conditions by using Stellarium software. The elements of simulation are completed andcorrected. In the process of test star pattern recogni-tion algorithm can meet the requirements of star sensor and high precision real-time simulation test. The foundation for equipment debugging, performance evaluation and ground test are laid. There is great significance to fully test software and hardware performance of star sensor, and the star sensor precision calibration is.【总页数】5页(P43-47)【作者】李欣璐;杨进华;张刘;金光;杨丹蕾【作者单位】长春理工大学光电工程学院，长春 130022;长春理工大学光电工程学院，长春 130022;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心，长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所小卫星技术国家地方联合工程研究中心，长春130033;东北师范大学附属中学，长春 130022【正文语种】中文【中图分类】V448.22【相关文献】1.一种快速全天星图识别算法 [J], 程会艳;钟红军;王龙;杨君;郑然2.一种新的全天自主星图识别算法 [J], 蒋明;喻明艳;王进祥;李葆华3.一种新的全天自主几何结构星图识别算法 [J], 郑胜;吴伟仁;田金文;柳健;田岩4.一种基于遗传算法的全天自主星图识别算法 [J], 李立宏;张福恩;林涛5.一种基于星座匹配的全天自主星图识别算法 [J], 林涛;钱国蕙;贾晓光;张钧萍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种改进的三角形识别算法

２三角形算法
三角形算法是一种直观的算法，核心思想是试图使其
Ｖ４８２４．２
中图分类号
ＡｎＩｐｏｅｉｎｇｅＭａｃｎｇＲｅｏｎｔｏｇｒｔｍｍｒｖｄＴｒａｌｔｈｉｃｇｉｉｎＡｌｏｉｈ
ＨＥｅｇｈｎｇＰｎｃｅ（ｉｔｒｐｅｅａｉｅＯｆｉｅｏｖｌＥｑｉｍｅｔＤｅａｔｎｔｉｏｇｉｇ，Ｃｈｎｑｎ４０４）ＭｌａｙＲｅｒｓｎｔｔｖｆｃｆＮａａｕｐｎｐｒｍｅｎＣｈｎｑｎｉｏｇｉｇ００２
应用最 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 广泛的三角形算法进行改进，出了一种新的表提
征星三角形的方法。
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三查！鱼！
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图１三角形星图匹配算法
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１对角距（，）＃ｄ（１２，ｉ）
（ｂｃ，，）

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（．ｃｏｌｆｕｏａｉｎＳｉｃｎｌｔｃｌｎｉｅｎ，Ｂｉｎｉｅｓｙｏｒｎｕｉｓｎｔｎｕｉ，Ｂｉｎ０１１Ｃｉａ１ＳｈｏｏｔｍｔｃｎｅａｄＥｅｒａＥｇｅｒｇｅｉｇＵｎｖｒｉｆＡｏｅｃｉｎｉｊｔＡｅｏａｔｄＡｓａａｔｓｅｊｇ１０９，ｈｎ；ｃａｒｃｉ２ａｉｎｌｅａｏａｒｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙｏｎｅｒｔｄＣｎｒｅｈｏｏｙｅｉｇＵｉｅｓｙｏｅｏａｔｓ．ＮｔａＫｙＬｂｒｔｙｆｉｃｎｅｈｏｏｎＩｔａｏｔｌｃｎｌｇ，ＢｉｎｎｖｒｉｆｒｎｕｉｏｏＳｅｇｇｅｏＴｊｔＡｃ
中图分类号：Ｖ４．２４８２文献标识码：Ａ文章编号：１０．３８２１）８１４￣００１２（０１０ —７０６
ＤｏＩ０３７／．ｓｎ１０ —３８２１０．１：１．８３ｊｉｓ．００１２．０１．８０４
验结果表明：传统的三角形算法相比，与两者识别所需时间基本相同，是改进的算法对噪声的鲁棒性更好，余但冗匹配更少，别率更高。改进的算法在质心偏差为０５像素，等噪声为０５识．星．Ｍｖ时，别率高达９．％，统三角识７７传形算法在质心偏差为０５像素时，别率仅为９．％。．识１４关键词：星图识别；平面法向量；冗余匹配；归一化星等
ｆｒｄｂｈｅｎｌｓｏｅｏｓｒｅｒａｇｅｉｐｏｅｔｄｔｈｒｃｐｌａｉｔｇｔｒｊｃｉｎｖｌｅｏａｉａｉｎｏｍｅｙｔｒｅａｇｅｆｈｂｅｖｄｔｎｌｓｒｊｃｅｏｔｅｐｎｉａｘｓｏｅｐｏｅｔａｕ．Ｓｍｅｎｖｇｔｔｉｉａｏｏ
（．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京１０９；１０１１２北京航空航天大学控制一体化技术国家级重点研究实验室，北京１０９）．０１１
摘
要：传统的三角形星图识别算法冗余匹配多，噪声鲁棒性差，此，传统三角形算法的基础上，出对为在提
ａｄＡｓａａｔｓＢｉｎ０１１Ｃｉａｎｔｎｕｉ，ｅｉｇ１０９，ｈｎ）ｒｃｊ
ＡｂｓｒｃＴｈｒｄｔｏａｒａｇｅｓａｄｅｔｆｃｔｏｌｏｉｈｈｓａｈｇｅｅｎｎｙａｏｒｒｂｕｔｅｓｔｉｅ，ｔａｔ：ｅｔａｉｉｎｌｔｉｎｌｔｒｉｎｉａｉｎａｇｒｔｍａｉｈｒｒｄｕｄａｃｎｄａｐｏｏｓｎｓｏｎｏｓｉ
第３２卷第８期
２１０１年８月
宇航学报
ＪｕｎｌｆＡｓｏａｔｓｏｒａｔｎｕｉｏｒｃ
Ｖｏ．２Ｎｏ８１３
．
Ａｕｇｔ２ｕｓ０１１ Nhomakorabea一
种改进的三角形星图识别算法
伍玲玲杨，静＇
了一种改进的算法。该算法思想如下：观测三角形三个角距组成的平面的法向量向最优主轴投影，用投影值将利
进行索引，到候选导航三角形后，用角距进行匹配，存在冗余匹配，利用归一化的星等消除冗余匹配。实得利若再
ｔｉｎｌｓｗｉｈｎｓｍｅｓｏｅａｅｓｌｃｅｓｎｈｐｏｅｔｏａｕｒａｇｅｔｉｏｃｐｒｅｅｔｄｂｙｕｉｇｔｅｒｊｃｉｎｖｌｅ，ａｈｈｒｅａｇｅｅｗｅｎｔｅｂｓｒｅｒａｌ ’ ｎｄｔｅｔｅｎｌｓｂｔｅｈｏｅｖｄｔｉｎｇｅａｄｔａｉａｉｎｔｉｎｌｓａｅｃｍｐｒｄ，ｉｘｓｓｒｕｄａｃｎｈｅｎｖｇｔｏｒａｇｅｒｏａｅｆｅｉｔｅｄｎｎｙ，ａｎｒａｉｅｇｉｕｓｕｓｄｔｌｉｔｔＣｏｏｍｌｚｄｍａｎｔｄｅｉｅｏｅｉｎａｅｉ．ｍｍｐａｅｒｄ