Extração do centróide por ajuste elíptico de pontos estelares de eventos de alta dinâmica

DUAN Rui ,  

CHANG Lin ,  

FU Zongqiang ,  

DING Zhaoyan ,  

WANG Yiting ,  

XU Tingting ,  

YANG Xiubin ,  

摘要

Devido ao pequeno tamanho e baixa luminosidade dos alvos de pontos estelares dinâmicos, à facilidade com que a imagem da câmera de eventos é afetada por ruído e à baixa precisão na extração do centróide dos pontos estelares, propõe-se um método de extração do centróide de pontos estelares dinâmicos baseado em clusterização de densidade em vizinhança assimétrica e ajuste robusto iterativo ponderado por mínimos quadrados da morfologia de eventos. Primeiramente, o fluxo de eventos dos pontos estelares dinâmicos é dividido em quadros de eventos por uma janela temporal fixa. Com base em um método de clusterização de densidade anisotrópica direcionada dentro do quadro, os eventos são agregados por conectividade de densidade de eventos, conseguindo uma separação eficaz entre aglomerados reais de eventos de pontos estelares dentro do quadro e eventos de ruído. Em seguida, os aglomerados de eventos de pontos estelares são projetados ao longo da direção da Análise de Componentes Principais (PCA) para o plano central do quadro. No domínio de projeção bidimensional, é estabelecida uma envoltória morfológica elíptica, utilizando-se um método aprimorado de ajuste robusto iterativo ponderado por mínimos quadrados (IRLS) para suprimir eventos atípicos, extraindo assim a posição do centróide em nível subpixel. Os resultados experimentais mostraram que, em um experimento semi-físico simulado, com um alvo de ponto estelar movendo-se a 20°/s e frequência de saída ajustada para 60 Hz, o erro quadrático médio da posição do centróide foi de 0,1078 pixel. Isso atende aos requisitos de posicionamento em nível subpixel e rastreamento rápido de alvos com alta dinâmica em câmeras de eventos, com importantes perspectivas de aplicação no campo dos sensores estelares.

关键词

pontos estelares;extração de centróide;câmera de eventos;rastreamento de alvos de alta dinâmica;mínimos quadrados robustos

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