基于高精度激光光斑质心定位技术的教学实验设计

针对空间激光通信过程中激光捕获跟踪瞄准系统激光光斑高精度定位问题,提出一种基于Otsu联合加权最小二乘的激光光斑质心定位方法。该方法采用Otsu阈值分割实现激光光斑图像中目标光斑与干扰光斑的分离,采用加权最小二乘圆拟合,以迭代重加权方式进行光斑图像的最佳拟合,进而实现高精度的光斑质心提取。该文还设计了仿真教学实验,并基于MATLAB软件验证了所提算法的质心定位精度显著高于传统的灰度重心法的结论。该算法可实现亚像素级光斑质心定位精度,具有很好的抗噪性能。最后分析了仿真实验中不同因素对光斑定位精度的影响。