星图模拟技术在星空目标提取中的应用

"基于星图模拟的星空目标提取 (2015年) - 徐韬祜, 孙华燕, 张廷华, 都琳 - 激光与红外 - 第45卷第1期 - 图像与信号处理 - 文献标识码：A - DOI：10.3969/j.issn.1001-5078.2015.01.023" 本文主要介绍了一种创新性的方法，即利用星图模拟技术来提取星空背景中的空间目标。这种方法针对地基光测设备，旨在解决在恒星繁多的星空背景下识别和提取空间目标的难题。星图模拟是该技术的核心，它涉及建立精确的光学测量设备的星图模型，并对光轴指向和星体到焦平面的成像坐标进行转换的理论推导。 首先，作者们构建了一个地基光测设备的星图模拟模型，这个模型能够模拟出观测设备所能看到的星空景象。模型考虑了设备的光学特性、地球的自转和公转以及恒星的相对位置等多种因素，从而生成接近实际观测的星图。 其次，他们推导出了光轴指向计算的数学公式，这是理解设备如何指向特定天区的关键。同时，他们还研究了星体如何在焦平面上形成图像的坐标转换问题，这有助于准确地定位星图中的每一个元素。 接下来，文章介绍了如何使用模拟星图生成掩模。这个掩模可以有效地遮蔽恒星背景，使得空间目标在处理后的图像中凸显出来。通过对比实验，证明了利用这种方法可以显著提高空间目标的提取效率和准确性，有效地去除恒星背景干扰。 关键词中的“星图模拟”是指利用计算机模拟生成与真实观测相似的星图，而“目标提取”则涉及到从复杂背景中识别和分离出感兴趣的目标，这里特指空间目标。最后，“坐标变换”是图像处理中的一个重要概念，用于将不同参考系下的坐标映射到同一坐标系统，以便进行后续分析。 这项工作对于提升地基空间监视系统的性能具有重要意义，特别是在跟踪和识别太空碎片、人造卫星等空间物体方面，为天基资产的安全管理提供了有力的技术支持。此外，该研究也为未来类似领域的图像处理和信号处理提供了新的思路和方法。