加权质心法亚像元定位误差研究.pdfVIP

电 子 测 量 技 术 第 34卷 第 6期 ELECTR0NIC MEASUREMENT TECHNOLOGY 2011年 6月 加权质心法亚像元定位误差研究 李 朋 ， 高立民 吴易明 刘爱敏 (1．中国科学院西安光学精密机械研究所 西安 710119；2．中国科学院研究生院 北京 100049) 摘 要 ：加权质心法常用于CCD星敏感器或 自准直仪的亚像元定位细分过程，它直接影响着系统的定位精度，因此 对加权质心法的误差分析有着极重要的意义。从质心法原理出发，详细分析了误差产生的原因，并推导出了质心法和 加权质心法的误差计算公式。然后以点斑为例，对其系统误差和随机误差进行了定量分析和比较。分析证明，光斑大 小对于系统的测量精度有着重要的影响，合理对光斑进行弥散可以达到提高测量精度的目的。 关键词：星敏感器；误差分析；系统误差；随机误差 中图分类号 ：TP202 文献标识码：A Researchonsubpixellocationerrorofweightedcentroidingalgorithm IAPeng’ GaoLimin W uYiming IiuAimin (1．Xi’anInstituteofOpticsandPrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xi’an710119 (2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049) Abstract：W eightedcentroidingalgorithm isoftenusedinthesubpixellocationmeasurementprocessofCCD startracker andphotoelectricautocollimator，itdirectly affectsthe locating accuracy ofthe system，therefore，it isofgreat significancetoresearchontheerroranalysisofweightedcentroidingalgorithm．Basingontheprincipleofcentroiding algorithm，causesoferrorwereanalyzed in detai1in thisarticle，andalso errorcalculation formulasofcentroiding algorithm andweightedcentroidingalgorithm werededuced later．Thenwiththefaculaasacase，thesystematicerror andrandom errorwerequantitativelyanalyzedandcompared．Analysisshowsthat，facularsizehasanimportanteffect Oilthesystem measurementaccuracy，suitabledispersionofthefaculacanimprovethemeasurementaccuracy． Keywords：startracker；erroranalysis；systematicerror；random error 论 ，但都只侧重于对某种误差 的分析。为了能够全面的对 O 引 言 加权质心法定位误差进行分析，本文从分析质心法定位误 由于面阵探测器(如CCD或CMOS)可 以直接用来探 差着手，将其分为系统误差和随机误差两项进行详细讨 测远距离 目标或近距离