星图识别三角形算法综述

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基于图像处理的精确三角形测量算法设计与验证

基于图像处理的精确三角形测量算法设计与验证

基于图像处理的精确三角形测量算法设计与验证三角形是几何学中的基本图形之一,精确测量三角形对于许多应用领域来说是重要的,如计算机视觉、机器人控制、三维重建等。

为了实现精确三角形测量,基于图像处理的算法被广泛使用。

本文将探讨基于图像处理的精确三角形测量算法的设计与验证。

1. 算法设计基于图像处理的精确三角形测量算法需要结合计算机视觉技术和几何学知识。

其主要步骤包括特征提取、视差计算和三角形测量。

1.1 特征提取在图像处理中,特征提取是最关键的一步。

我们可以使用边缘检测算法,如Canny算法或Sobel算法,来提取图像中三角形的边缘。

此外,还可以使用角点检测算法,如Harris角点检测算法或SIFT算法,来提取三角形的顶点。

通过特征提取,我们可以得到三角形的边缘信息和顶点坐标。

1.2 视差计算视差计算是基于图像处理的三角形测量算法中的关键步骤。

在计算视差时,我们需要利用图像的几何关系和相机的参数。

一种常用的算法是立体匹配算法,例如常用的Semi-Global Matching(SGM)算法。

该算法通过比较左右视图中对应像素的灰度值差异,计算出视差图。

通过视差图,我们可以得到三角形的尺寸和相对位置信息。

1.3 三角形测量在获得视差图后,我们可以根据三角形的几何关系进行尺寸测量。

基于图像处理的方法可以通过计算三角形的边长和角度来获得其准确的尺寸。

同时,我们还可以利用三角形的顶点坐标和已知的相机参数来计算三角形的绝对位置。

2. 算法验证为了验证基于图像处理的精确三角形测量算法的准确性和可靠性,我们可以进行实验,并与传统的测量方法进行比较。

2.1 实验设计我们可以使用实际的物体进行拍摄,并使用双目或多目相机系统采集图像。

通过调整相机参数(如焦距、基线长度等),我们可以模拟不同的视点和视距。

在实验过程中,我们可以通过摄像测量仪等设备来获得物体的准确尺寸作为参考。

2.2 实验步骤在进行实验时,我们需要依次执行以下步骤:2.2.1 图像采集:使用相机系统采集物体的图像,确保图像质量和清晰度。

一种快速三角形星图识别算法

一种快速三角形星图识别算法

第39卷第1期2018年1月应用光学Journal of Applied Optic;Vol. 39 No. 1 Jan. 2018文章编号!002-2082(2018)01-0071-05一种快速三角形星图识别算法张磊12,周宇12,林荣峰12,张增安12,钱方亮12!.上海航天控制技术研究所,上海201109#2.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海201109):针对星敏感器产品中常用的三角形星图识别算法存在时间复杂度较大、星图识别时间长的不足,提出一种改进的快速三角形星图识别算法。

该算法通过构建二维链表数组将三角形的星对角距及角距容差集合保存下来,避免了星对角距重复计算和重复查找过程;通过构建哈希表,改变星对角距匹配方式,减少星对角距匹配次数,使三角形星图识别的时间复杂度大幅降低。

试验结果表明,在不同星点位置噪声扰动以及不同观测星上限取值条件下,改进后算法的星图识别时间与传统三角形星图识别时间相比减少了7 0 %,对提高星敏感器姿态更新频率具有重要。

:星敏感器;三角形星图识别;星对角距;哈希表中图分类号:TN911. 73;TP391. 4 文献标志码:A doi:10. 5768/JAO201839. 0102005Fast triangle star pattern recognition algorithmZhang Lei1'2,Zhou Yu1'2,Lin Rongfeng1'2,Zhang Zengan1'2,Qian Fangliang1'2(1. Shanghai Institute of Spaceflight Control Technology, Shanghai 201109 ? China #2. Shanghai Key Laboratory of Space Intelligent Control Technology, Shanghai 201109 ? China)Abstract:In order to reduce high time complexity and long time of star image recognition of tra­ditional triangle star pattern recognition algorithm commonly used in star sensor,an fast star pattern recognition algorithm was proposed.The algorithm preserves star diagonal dis­tance and angular distance tolerance set by constructing an array of two-dimensional linked list,which avoids repeated calculation and repetitive searching process of star diagonal Then a new star matching method by using hash table is constructed,which can reduce the num­ber of star pairs of angular matching and time complexity of triangular star map rec nificantly.Experimental results show that starred recognition time of improved algorithm is re­duced by 70%compared with traditional triangle star pattern recognition time under differentstar perturbations and different observation star numbers,which is significant to improve the at­titude updating frequency of star sensor.Key words:star sensor;triangle star pattern recognition;star angular distance;hash table7言卫星控制、弹道导弹中[1]。

融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法研究与实现

融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法研究与实现

融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法研究与实现1. 简介机器视觉是一门研究如何使计算机模拟人类视觉的学科。

在现实世界的测量和识别任务中,机器视觉扮演着至关重要的角色。

而在机器视觉中,融合点云与图像信息的三角形测量算法是其中的重要研究方向之一。

本文将着重探讨融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法的研究与实现。

2. 背景与意义融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法旨在利用点云和图像之间的信息互补关系,提高测量的准确性和稳定性。

传统的测量方法通常仅依赖单一的传感器或图像,这限制了其在复杂环境下的应用。

而借助点云和图像的融合,可以克服单一传感器或图像的局限性,提高测量算法的适用性和精度。

因此,研究融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法具有重要的理论和实际意义。

3. 算法原理融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法的基本原理是通过将点云和图像信息进行配准,从而实现对三维场景的测量。

具体步骤如下:3.1 建立点云与图像的对应关系首先,需要将场景中的点云和图像进行配准,建立二者之间的对应关系。

这可以通过利用三维点云中的特征点和图像中的特征点,通过对特征点的匹配来实现。

3.2 基于对应关系的三角测量一旦建立了点云和图像之间的对应关系,即可进行三角测量。

通过从图像中提取的特征点位置和点云中的点的空间位置,可以使用三角测量方法计算出三维点的坐标。

3.3 数据融合与优化融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法还可以通过数据融合和优化来进一步提高测量的精度和稳定性。

这可以通过对点云和图像的信息进行加权融合,以减小误差并提高测量结果的准确度。

4. 实现方法为了实现融合点云与图像信息的机器视觉三角形测量算法,可以借助计算机视觉相关的工具和库,如OpenCV等。

下面给出一个简要的实现方法:4.1 数据采集首先,需要采集点云和图像的数据。

可以使用深度相机或激光扫描仪等设备来获取点云数据,并使用常规相机获取图像数据。

基于计算机视觉的三角形形态分析与测量算法研究

基于计算机视觉的三角形形态分析与测量算法研究

基于计算机视觉的三角形形态分析与测量算法研究引言:计算机视觉作为一门交叉学科,涉及图像处理、模式识别、计算机图形学等领域,已经广泛应用于工业、医疗、交通等多个领域。

三角形是几何学中最简单的形状之一,广泛应用于图像分析、物体识别、边缘检测等领域。

本文将基于计算机视觉,研究三角形的形态分析与测量算法,以提高三角形相关问题的解决能力。

一、三角形形态分析方法1. 检测与提取算法在对图像进行三角形形态分析之前,首先需要检测和提取出三角形所在的区域。

常见的方法包括基于边缘检测的方法、基于角点检测的方法和基于模板匹配的方法。

基于边缘检测的方法主要采用Canny边缘检测算法,在图像中提取出三角形的边缘。

然后,通过边缘连接和过滤,可以得到闭合的三角形轮廓。

基于角点检测的方法通过检测图像中的角点,并通过角点之间的线段关系来得到三角形。

常见的角点检测算法有Harris角点检测算法和FAST角点检测算法。

基于模板匹配的方法则是通过定义三角形的模板,并在图像中寻找匹配度较高的区域。

这种方法的优点是可实现较高的准确度,但对图像变形和噪声较敏感。

2. 形态特征提取与描述算法得到三角形轮廓之后,需要对三角形的形态特征进行提取和描述,以进一步分析和测量。

常见的特征包括三角形的边长、角度和面积等。

三角形边长的提取可以通过计算边缘上像素点之间的距离来实现。

通过计算三个边长,可以得到三角形的边长向量。

三角形角度的提取可以通过计算三个内角来实现。

通过计算三个内角的余弦值,可以得到三角形的角度向量。

三角形的面积可以通过海伦公式或行列式计算求解。

3. 形态分析与分类算法在得到三角形的形态特征之后,可以通过分类算法对不同类型的三角形进行识别和分类。

常见的分类算法包括支持向量机(SVM)、决策树、K近邻等。

基于形态特征的分类算法可以将三角形分为等腰三角形、直角三角形、等边三角形等不同类型。

二、测量算法1. 三角形的位置测量在进行三角形的测量时,常常需要对三角形的位置进行测量。

三角形剖分以及PSO-BP神经网络在星图识别中的应用

三角形剖分以及PSO-BP神经网络在星图识别中的应用

三角形剖分以及PSO-BP神经网络在星图识别中的应用张少迪;王延杰;孙宏海【摘要】In order to realize accurate measurement of aircraft's current attitude, how to improve real time and robustness of star pattern recognition is the key of star sensor. The algorithms for star pattern abstraction, training sample set creation and network training improvement are proposed. First, a method of triangulation based on the character of star image is designed to combine all the stars of current field of view, which is used to extract star pattern and create complete training samples. The character of star pattern extracted has the advantages of translation and rotation invariance. Then BP Neural Network serves to recognize the star pattern with the weight matrix instead of navigation library. It is very fast to acquire current star information when the network has finished training. Particle Swarm Optimization (PSO) serves to train BP Neural Network, which helps BP network converge to the most optimum value. The experimental results show that the success rate of accurate recognition is 100%.%为了实现星敏感器对航天器当前姿态的准确测量,如何提高星图识别算法的实时性和鲁棒性成为星敏感器的关键技术.对星图识别过程中应用的模式提取、训练样本集的建立以及神经网络训练方式的改进等算法进行研究.首先,设计一种基于星图特征的三角形剖分方法,将视场内的恒星以三角形的方式组合起来,提取星图模式,建立完备的训练样本集,使星图特征具有平移和旋转不变性.然后,采用BP神经网络识别星图特征,以权值矩阵代替导航星库,一旦网络训练完成,可以很快获得当前星图信息,实现星敏感器星图识别算法的实时性和鲁棒性;为了优化BP神经网络改进其自身缺点,采用PSO(粒子群算法)训练BP神经网络,获取使BP神经网络趋近全局最优的初始权值和阈值,使其加快收敛至全局最优.由实验结果表明,该星图识别算法识别率达100%.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2011(038)006【总页数】8页(P30-37)【关键词】星图识别;三角形剖分;BP神经网络;PSO【作者】张少迪;王延杰;孙宏海【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院研究生院,北京,100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】TP391.41航天器在飞行过程中需要实时校正自身的飞行姿态,星敏感器[1]由于其体积小、重量轻、精度高、无误差累积等优点,成为航天器首选的姿态敏感器。

星图识别三角形算法综述

星图识别三角形算法综述
v i a t i o n Mi l i t a r y R e p r e s e n t a t i v e O ic f e o f Na v y i n T i a n j i n , T i a n j i n 3 0 0 3 0 8 , C h i n a J
器识别方法的不足 , 并展望 了今后的发展方向。 关键词 : 星图识别 ; 三角形匹配 ; 向量索引; 字符 串索引
中 图分 类 号 : T P 3 9 1 . 4 5 文献 标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 . 1 2 5 5 ( 2 0 1 4 ) 一 0 5 . 0 0 0 1 . 0 6
l y s u i t a b l e r a n g e . F i r s t l y , t r a d i t i o n a l r e c o g n i t i o n a l g o r i t h m i s i n t r o d u c e d . A n d t h e n , i mp r o v e d a l g o r i t h ms r e f e r r e d i n r e c e n t y e a r s a r e s u mma r i z e d . An d i mp r o v e d t ia r n g l e , v e c t o r i n d e x , s t r i n g i n d e x , p a r a me t e r i d e n t i i f c a t i o n w i t h o u t c a l — i b r a t i o n a n d b a s e d o n n e u r a l n e t wo r k a n d s u p p o t r v e c t o r ma c h i n e a l g o r i t h m a r e r e s p e c t i v e l y i n t r o d u c e d i n d e t a i l . T h e s e me t h o d s i n t h e a r e a o f r e c o g n i t i o n s p e e d , s u c c e s s r a t e a n d r e a l - t i me a b i l i t y a r e i mp r o v e d t o s o me e x t e n t . At t h e c o n d i t i o n o f l o w f a l s e a l a r m, t h e r o b u s t n e s s o f t h e a l g o i r t h m i s i mp r o v e d . F i n a l l y , t h e s h o r t c o mi n g s o f c u re n t s t a r s e n s o r i d e n t i i f c a t i o n me t h o d s a r e s u mma r i z e d a n d t h e d e v e l o p me n t t r e n d s a r e f o r e c a s t e d . Ke y wo r d s : s t a r p a t t e n r r e c o g n i t i o n ; t r i a n g l e ma t c h ; v e c t o r i n d e x ; s t r i n g i n d e x

三角形星图识别算法的改进

三角形星图识别算法的改进

三角形星图识别算法的改进张磊;何昕;魏仲慧;刘岩俊;郭敬明【摘要】三角形识别算法是采用星敏感器为导航部件所广泛运用的星图识别算法.但由于三角形特征维数较低,容易造成冗余匹配和错误识别.为了提高三角形识别算法的识别成功率,对三角形识别算法的识别过程做了改进.先将满足三边判决门限的导航星对记录到匹配数组,然后对导航星出现的次数进行计数;利用三角形三边之间两两相交的相关性,将导航星出现次数<2的星对作为整体剔除,最后在余下的导航星对中寻找与观测三角形同构的三角形.识别过程中,以星对角距和相对星等差为识别特征,并对识别特征构造了散列函数,从而减少了识别过程中特征量比较的次数,提高了识别速度,增加了识别成功率.同时,也减小了内部导航星库的存储容量.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2010(018)002【总页数】6页(P458-463)【关键词】星敏感器;三角形识别算法;星对角距;相对星等差;散列查找【作者】张磊;何昕;魏仲慧;刘岩俊;郭敬明【作者单位】中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,研究生院,北京,100049;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033;中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,吉林,长春,130033【正文语种】中文【中图分类】V448.221 引言基于星敏感器的大视场天文定位系统是现代天文导航系统的发展方向之一,它以空间位置准确,不可毁灭的自然天体恒星为基准来确定飞行器方位信息。

星敏感器具有隐蔽性好、适用范围广、可靠性高、精度高、可独立自主全天候工作以及在战时不受敌方干扰和破坏的特点。

进入20世纪90年代以来,半导体技术和电子技术有了长足的进展,越来越多功能强大的微处理器和大容量的存储器应用在航空航天领域,硬件技术的进步使得星敏感器自主导航成为可能,近年来的研究重点主要集中在“太空迷失”状态下星敏感器自主进行星图识别,从而确定姿态。

一种改进的全天自主三角形星图识别算法

一种改进的全天自主三角形星图识别算法
A%!
第 )期
李立宏!等& 一种改进的全天自主三角形星图识别算法
投影 到 平面上!采 用互 不 重 叠 且 具 有 等 面 积 的 正 交 网 格 对其进行划分!然后 从 每 个 小 栅 格 中 选 择 星 等 最 低 的 恒星作为导航星"该 方 法 可 通 过 调 整 栅 格 的 大 小 来 选 取 不 同 数 量 的 导 航 星 !比 较 容 易 实 现 "
**G星 跟 踪 器 无 论 是 独 立 使 用 还 是 作 为 多 敏 感 器 姿 态 控制系统的一 部 分C它 都 因 其 体 积 小F精 度 高F自 主
5 导航星的选取
性 强F无姿态累 积误差 和 快 速 的 故 障 恢 复 能 力 等 特 点
内部星表是星跟踪器实现星图识别和姿态估算的
受到人们的重视和欢迎E
表. 用本文方法和正交网格方法 产生的导航星表的完备性比较

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
条件
视场中出现 -H ;颗 导 航 星

本文方法
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正交网 格方法
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视场中出现 )颗 导 航 星
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222
视场中出现 视场中出现 9颗导航星 9颗以下导航星
@I
I
J;
).
K 星座数据库的构造
建立导航星座数据库是星识别技术的一项基础工 作 !它 不 但 决 定 数 据 库 的 存 储 容 量 !而 且 直 接 影 响 星 图 识 别算法的识别精度 和 时 间"三 角 形 星 图 识 别 算 法 的 识 别 基元为三角形!星 座 数 据 库 中 存 储 的 就 是 导 航 三 角 形 的 信 息 "为 了 便 于 搜 索 !一 般 根 据 三 角 形 的 三 颗 恒

一种利用已识别信息的星图识别算法

一种利用已识别信息的星图识别算法

ie t c t n o ers t su igteifr ain o eie t e tr.T eetbih n p r a ha dted t t cueo eg iesa d ni ai ft etsa sn h no t ft d ni d sas h sa l me t p oc h aas u tr f ud tr i f o h r m o h i f s a n r h t c tlg e ae pee td a ela e ie t ct n p o es o h etsas u ig te ifr ain o o r d nie tr. T e aao rsne s w l s t d ni ai rc s fte rs tr s h no t f3 r moe ie t d sas u r h i f o n m o i f h
图 特 征
可供用于星图识别 的恒星特征为 恒星在 天球上的位置和星 等 。在 地面上看来 , 星在 天球 上的位置 固定 , 随天球 绕地球 ’ 恒 并 旋转 , 因此恒星 的方位 随时间变 化 , 但是恒 星间的相对位 置关系 是不 变的。实 际上 , 描述 恒星 间相对位 置关 系的恒 星间角距 有
s l.Acodn oteie t c t ne p r ns0. muain l D sa p .tea ea eie t iaint f d ni igters tr ma1 cr igt h d ni ai x e me t 1e lt a i f o i 3 o CC t ma s h v rg d nic t meo e tyn etsasi r f o i i f h s
第 2期
原 玉磊 等 : 一种 利 用 已识 别信 息 的星 图识别 算 法

高效准确的机器视觉三角形尺寸测量算法探究

高效准确的机器视觉三角形尺寸测量算法探究

高效准确的机器视觉三角形尺寸测量算法探究机器视觉技术在工业领域中扮演着重要的角色,其中三角形尺寸测量算法是机器视觉应用中的一个核心任务。

本文将探究高效准确的机器视觉三角形尺寸测量算法的算法原理和实现方法,旨在提升机器视觉系统的测量精度和效率。

一、算法原理机器视觉三角形尺寸测量算法的核心原理是通过图像处理和几何计算来实现。

基本流程可以分为以下几个步骤:1. 图像预处理:对输入图像进行预处理,包括灰度化、滤波、二值化等操作,以提高图像质量和对比度,方便后续的图像分析和处理。

2. 轮廓提取:利用图像分割算法,如Canny边缘检测算法,提取出目标区域的轮廓。

通过对轮廓进行闭合操作和噪声过滤,得到目标区域的准确轮廓。

3. 三角形特征提取:根据准确轮廓,使用Hough变换或直线拟合等方法检测三角形的边缘线段。

根据边缘线段的交点信息,确定三角形的三个顶点坐标。

4. 三角形尺寸计算:根据三个顶点的坐标,通过几何计算方法计算三角形的边长和角度。

常用的方法包括直线距离计算、角度余弦定理等。

5. 结果输出:将测量结果以可视化的方式输出,比如在图像上绘制出三角形的边长和角度信息,同时将测量结果传递给其他系统进行后续处理。

二、算法实现为了实现高效准确的机器视觉三角形尺寸测量算法,可以考虑以下几个方面的优化:1. 图像预处理优化:选择合适的灰度化算法和滤波算法,根据实际情况进行参数调整,以提高图像的清晰度和对比度。

2. 轮廓提取优化:针对目标区域复杂的背景和噪声干扰,可以使用形态学操作、自适应阈值等方法进行优化,以得到准确的目标轮廓。

3. 三角形特征提取优化:结合直线检测和角点检测算法,提高对三角形边缘线段和顶点的准确检测率。

可以使用基于直线拟合的方法来优化边缘线段的提取。

4. 三角形尺寸计算优化:选择合适的几何计算方法和数据结构,以提高计算效率和精度。

可以使用优化的三角函数计算方法或者近似计算方法。

5. 算法整体优化:对算法的整体流程进行细节优化,避免重复计算和冗余操作。

一种改进的三角形识别算法

一种改进的三角形识别算法

一种改进的三角形识别算法
贺鹏程
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2012(032)004
【摘要】星图匹配识别是确定载体平台姿态的关键步骤,匹配识别的速度和准确率决定了其姿态识别的效率,星图匹配识别算法也决定了导航方式的选取和导航星库的存储和读取方式。

对当前应用最为广泛的三角形算法进行改进,提出了一种新的表征星三角形的方法。

【总页数】4页(P42-44,61)
【作者】贺鹏程
【作者单位】海军装备部驻重庆地区军事代表局,庆400042
【正文语种】中文
【中图分类】V448.22
【相关文献】
1.一种改进的三角形星图识别算法 [J], 伍玲玲;杨静
2.三角形星图识别算法的改进 [J], 张磊;何昕;魏仲慧;刘岩俊;郭敬明
3.一种基于星三角形的星图识别算法 [J], 孙晓雄;王宏力;陆敬辉
4.一种快速三角形星图识别算法 [J], 张磊;周宇;林荣峰;张增安;钱方亮
5.径向特征下的改进三角形星图识别算法 [J], 刘先一;张志利;周召发;常振军
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几何定位应用中恒星三角形识别简化算法

几何定位应用中恒星三角形识别简化算法

几何定位应用中恒星三角形识别简化算法范斌;邓新蒲;杨俊刚;陈军;马超【摘要】为了满足几何定位应用对恒星识别的需求,从导航星的选取、导航特征库的构造及识别算法的实现等方面对传统三角形识别算法进行改进。

首先,结合几何定位传感器跟踪恒星的特性,提出导航星的快速选取方法。

接着建立以星对角距和星对星等差为特征量的导航星特征库。

然后,在改进的三角形识别算法的基础上,对观测三角形特征向量进一步简化。

最后,在几何定位的应用场景中对传统三角形识别算法、三角形识别简化算法进行仿真比较。

实验结果表明:在几何定位的应用场景中,三角形识别简化算法识别成功率、识别效率较高。

能够满足几何定位应用对恒星识别算法效率、可靠性的要求。

%In order to meet the requirement of geometrical location for star identification ,the traditional triangle identification algorithm is modified in selection of guide star , construction of database of star characteristic and algorithmimplementation .First ,based on the sensor feature in geometricallocation ,rapid star selection algorithm is proposed .The database of star characteristic including star pairs angular distances and magnitude difference is constructed .Then ,based on the modification of triangle identification ,observation triangle feature vectors are simplified .Finally ,in the scenario of geometrical location ,traditional triangle iden‐tification algorithm ,and simplification of triangle identification algorithm are simulated and compared .The simulation results show that the simplification of triangle algorithm can lower the mismatches probability ,increase the speed of identification ,and can meet the star identification algorithm’s demand for efficiency and reliability .【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2016(032)001【总页数】5页(P27-30,34)【关键词】恒星识别;导航星数据库;三角形识别算法【作者】范斌;邓新蒲;杨俊刚;陈军;马超【作者单位】国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073;国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】V448.22*国家自然科学基金资助项目(61401474)恒星作为重要的特征信息在几何定位技术中有着重要应用。

SOFM星三角聚类的星图识别算法

SOFM星三角聚类的星图识别算法

SOFM星三角聚类的星图识别算法
黄勇;王振华
【期刊名称】《光学与光电技术》
【年(卷),期】2003(1)5
【摘要】介绍了一种利用SOFM(自组织特征映射)网络的聚类功能进行全天星图识别的算法。

应用C++软件编程,对全天导航星星表的星信息进行了星三角采样、分类,指出SOFM网络可以很好地提取、反映星表中的复杂信息。

从实际观测星图的识别结果可以看出该算法能在中型以上视场的星图识别中发挥很好的作用,虽然识别时间比三角形算法长了些,但其抗噪能力远超过任何其他方法。

【总页数】4页(P47-50)
【关键词】星图识别;自组织特征映射;SOFM网络;导航星;星三角聚类;航天导航系统;CCD星跟踪器
【作者】黄勇;王振华
【作者单位】华中科技大学光电子与信息学院;华中光电技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V249.323
【相关文献】
1.基于SOFM星聚类的星图识别算法 [J], 黄勇;杨坤涛
2.一种基于SOFM聚类的星图识别算法 [J], 黄勇;陈琳
3.基于星三角形外接圆的星图识别算法 [J], 文涛;王宏力;陆敬辉;詹巧林;高志勇
4.一种基于星三角形的星图识别算法 [J], 孙晓雄;王宏力;陆敬辉
5.基于多视场星敏感器的三角形星图识别方法 [J], 熊雪;王庆
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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。

这类算法具有较强的抗干扰能力,但对于细小三角形的检测效果不佳。

星图识别三角形算法在图像处理领域中的应用星图识别三角形算法
在图像处理领域中具有广泛的应用价值。

在天文学领域,该算法可用于自动识别星空图像中的恒星和星系;在医学领域,该算法可用于辅
助医生进行病理切片分析;在安全监控领域,该算法可用于智能视频监控和目标跟踪;在自动驾驶领域,该算法可用于车辆导航和路况识别。

星图识别三角形算法的未来发展方向和存在的问题随着计算机技术
和图像处理技术的不断发展,星图识别三角形算法的研究也将持续深入。

未来研究方向主要包括:提高算法的检测精度和速度、增强算法的抗干扰能力和鲁棒性、拓展算法的应用领域和推广至其他领域等。

同时,也存在一些挑战性问题需要解决,如如何处理复杂背景和噪声、如何降低计算量和内存消耗、如何提高检测结果的可靠性和准确性等。

本文对星图识别三角形算法进行了全面的综述,详细介绍了该算法的基本概念、研究历史和现状、不同实现方法及比较分析,以及在图像处理领域中的应用。

总结了前人研究的主要成果和不足,并指出了研究的空白和需要进一步探讨的问题。

希望本文能为相关领域的研究者提供有益的参考和启示,推动星图识别三角形算法的发展和完善。

三角形星图识别算法是一种在计算机视觉和图像处理领域广泛应用
的算法,用于识别图像中的三角形星图。

在众多应用场景中,三角形星图识别算法具有重要的意义和改进意义。

本文将介绍常见的星图识别算法,分析其优缺点,并提出一种改进的星图识别算法。

星图识别算法
常见的星图识别算法主要包括基于特征提取的方法和基于深度学习
的方法。

基于特征提取的方法通过提取图像中的边缘、角点等特征,结合几何关系和图形结构进行识别。

而基于深度学习的方法则通过训练大量的数据集,让神经网络自动学习图像中的特征进行识别。

基于特征提取的星图识别算法优点在于计算量相对较小,但是对于噪声和干扰的鲁棒性较差。

而基于深度学习的星图识别算法则具有更好的鲁棒性和准确性,但是需要大量的训练数据和计算资源。

改进的星图识别算法
为了提高三角形星图识别的准确性和鲁棒性,本文提出一种改进的星图识别算法。

该算法基于特征提取和深度学习相结合的方法,具体实现过程如下:
使用边缘检测算法提取三角形星图的边缘信息;
然后,利用角点检测算法找出图像中的角点,并计算出角点之间的距离和角度;
根据角点之间的距离和角度信息,采用几何约束和图形结构的方法,
初步确定三角形星图的顶点位置和大小;
将初步确定的三角形星图输入到深度学习模型中进行精细调整和优化,得到最终的识别结果。

改进的星图识别算法不仅具有较高的准确性和鲁棒性,还具有较低的时间复杂度和空间复杂度。

该算法通过将特征提取、几何约束和深度学习相结合,能够在复杂背景下有效地区分三角形星图和其他图形,取得了较好的实验效果。

实验结果及分析
为了验证改进的星图识别算法的性能,我们进行了一系列实验。

实验中采用了多种不同类型和复杂度的图像,并将改进的星图识别算法与常见的星图识别算法进行了比较。

实验结果显示,改进的星图识别算法在识别率、时间复杂度和空间复杂度方面均优于常见的星图识别算法。

在识别率方面,改进的星图识别算法取得了较高的准确率,平均识别率达到了95%以上。

相比之下,常见的星图识别算法平均识别率仅为80%左右。

在时间复杂度和空间复杂度方面,改进的星图识别算法也具有较低的计算量和存储需求,能够在短时间内快速地处理大量图像
数据。

本文通过对三角形星图识别算法的深入研究,提出了一种改进的星图识别算法。

该算法结合了特征提取、几何约束和深度学习的方法,具有较高的准确性和鲁棒性,同时具有较低的时间复杂度和空间复杂度。

实验结果表明,改进的星图识别算法在多种不同类型和复杂度的图像中均取得了较好的效果。

尽管改进的星图识别算法取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处。

例如,对于非常相似的三角形星图,该算法可能无法准确地进行区分。

未来研究方向可以包括进一步提高算法的鲁棒性和适用性,采用更复杂的深度学习模型进行特征学习和图像分类。

可以尝试将改进的星图识别算法应用于其他类似的问题,以拓展其应用范围。

三角形星图识别算法是一种在星图识别领域中广泛应用的算法,用于识别和解析星图中的三角形形状。

在天文测量、导航和空间探索等领域,准确快速地识别星图中的三角形具有重要意义。

然而,在实际应用中,由于星图中的噪声干扰、形状复杂多变等问题,提高三角形星图识别算法的准确率成为了一个挑战。

问题描述
三角形星图识别算法的传统方法通常基于图像处理和机器学习技术。

这些方法在处理噪声干扰、遮挡和复杂形状变化时,准确率可能会受到影响。

一些传统算法对于星图的预处理、特征选择和模型训练等方面可能不够优化,导致算法的总体性能受限。

因此,如何提高三角形星图识别算法的准确率成为了一个亟待解决的问题。

改进算法
针对上述问题,本文提出了一种改进的三角形星图识别算法。

该算法设计了一种多层次的处理流程,以增强算法的鲁棒性和准确性。

具体改进措施如下:
数据预处理:在数据预处理阶段,我们采用中值滤波器对星图进行降噪处理,以减少图像中的噪声干扰。

同时,采用形态学操作对星图进行填充和去噪,以处理星图中的空洞和遮挡问题。

特征选择:在特征选择阶段,我们采用基于形状和纹理的特征提取方法,提取星图中的角、边、亮度等特征信息。

这些特征能够有效地描述三角形的形状和纹理特征,提高算法的识别准确率。

模型训练:在模型训练阶段,我们采用深度学习技术,训练一个卷积神经网络(CNN)模型。

该模型能够自动学习星图中三角形的特征信
息,并根据这些特征进行分类和识别。

通过优化CNN模型的架构和参数,可以提高模型的学习能力和泛化性能。

实验结果
为了验证本文提出的改进算法的有效性,我们进行了一系列实验。

我们对不同类型和复杂度的三角形星图进行了测试,并将实验结果与传统算法进行了比较。

实验结果表明,本文提出的改进算法在识别准确率和运行速度上均优于传统算法。

我们对改进算法进行了鲁棒性测试,发现该算法在面对噪声干扰、遮挡和复杂形状变化时具有较好的鲁棒性和稳定性。

应用展望
本文的研究成果对于提高三角形星图识别算法的准确率和鲁棒性具
有重要意义。

未来,我们可以将这种改进算法应用于更广泛的星图识别领域,例如多边形星图的识别、星座识别等。

我们还可以进一步探索其他先进的机器学习和深度学习技术,以优化星图识别算法的性能,提高其在实际应用中的鲁棒性和准确性。

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