星点质心定位算法最优门限研究

为了实现星点质心定位算法的门限取值最优化,对影响最优门限取值的各种因素如星图的信噪比,光斑的离散采样等进行了研究。通过理论计算建立了取得最优质心定位精度情况下的门限值与星点灰度之间的关系函数,结合星像离散采样仿真试验结果与该关系函数,提出了一种基于星点灰度信息的最优门限确定方法。根据星点灰度信息与最优门限的关系,制作了基于灰度信息的最优门限曲线模板,采用线性插值方法确定最佳门限的取值。最后给出了该方法的门限估算精度,并与其他门限确定方法得到的质心定位精度进行了比较。仿真与试验结果表明,在研制的相机系统信噪比范围内,最优门限估计误差灰度值<3,比现有门限确定方法可提高1/100～1/10 pixel量级的质心定位精度,能够满足质心定位算法门限取值动态最优化的要求。