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申请/专利权人：南京理工大学
摘要：本发明公开了一种基于FPGA设计的太阳方向矢量确定方法，主要包括：图像采集、自适应维纳滤波的降噪、图像多阈值分割，以及用权值法计算太阳光斑的质心坐标，最终利用传感器角分辨率计算太阳方向矢量的偏航角与俯仰角。本发明的方法是基于FPGA设计的，具有处理速度快、功耗低的特点，能够保证获得的方向矢量具有较高的精度。本发明方法在微纳卫星姿态测量领域有着重要的应用价值。
主权项：1.一种基于FPGA设计的太阳方向矢量确定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：FPGA处理板从光学传感器采集到视场内的图像数据，每个像素点的数据用八位灰度值来表示；步骤2：对步骤1采集到的图像数据进行自适应维纳滤波，以达到降噪效果；步骤3：将步骤2中得到的滤波后的像素灰度值按照3个阈值150、180、220进行多阈值分割，分为4部分，并重新赋值为0、1、2、4，设图像分割前的图像像素数据为fx,y，分割后的图像像素数据为kx,y： 对滤波后图像灰度值大于给定阈值150的像素点数量进行统计，并将统计计数结果输出给质心计算模块，当数量小于设定值时，视为视野内采集到的图像中未出现太阳光斑，并将最终的太阳方向矢量设为0，若数量大于设定值，则认为太阳光斑有效，继续计算；步骤4：步骤3中重新赋值的图像像素数据为kx,y，其中x、y分别为该图像像素数据对应的像素坐标，利用权值法进行质心计算如下： 其中，M×N是图像分辨率，为太阳光斑质心,调用FPGA的DividerGeneratorIP核进行除法器运算，并取12位有效数据作为质心坐标；步骤5：利用光学镜头参数与传感器感光平面的尺寸计算得到的角分辨率θpixel计算太阳方向矢量，步骤4计算得到的质心坐标设为u,v，u0,v0为光学传感器的像素平面中心,则太阳方向矢量计算如下：α＝u-u0θpixelβ＝v-v0θpixel其中，α是太阳方向矢量的偏航角，β是太阳方向矢量的俯仰角。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 南京理工大学 一种基于FPGA设计的太阳方向矢量确定方法
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