改进游程编码算法的快速星点提取

摘要

为提高星点质心提取的实时性与准确性，提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的改进游程编码算法来实现快速星点提取。该算法结合星点目标特点和FPGA的并行处理结构，改进了传统游程编码算法在提取时需要设置等价表进行标号合并以及多次轮询游程编码的不足，只需扫描一次图像后延迟若干个时钟周期便可提取星点质心坐标。将本文算法在星敏感器的FPGA上进行测试验证，在时钟频率为50 MHz、输入图像分辨率为1 280×1 024像素的情况下，本文算法星点质心提取时间仅需2μs左右，提取星点质心位置完全正确。与用RISC微处理器（ARM）进行星点质心提取时消耗时间近19 ms相比，本文算法优势明显，具有显著的工程应用价值。

关键词

信号与信息处理 / 质心提取 / 现场可编程逻辑门阵列 / 连通域扫描 / 星敏感器 / 游程编码