卫星测距系统主要由卫星观测子系统和激光指向控制子系统构成,卫星观测子系统用于获取卫星与激光光束图像,激光指向子系统与卫星观测子系统同步运行,保证激光束与卫星在同一视场,但不能保证激光束精确指向卫星。为解决这一问题,需要在卫星观测子系统中通过图像处理技术,计算出激光束的光尖与卫星参考位置的偏差,将偏差发送到激光指向控制子系统,由该系统微调激光指向,使激光精确指向卫星。本论文的主要工作是通过图像处理实时计算偏差值,并将其传送到激光指向控制子系统。本论文首先概述了图像处理技术的发展及应用概况,然后通过分析卫星观测系统中的图像特点以及对处理过程的特殊要求,提出了对获取的图像进行处理的主要步骤:1.灰度变换,将彩色图像灰度化;2.滤波处理,去掉噪声,提高图像质量;3.选取适当的阈值将图像二值化,使图像和背景完全区分开;4.边缘检测,获取图像边缘信息;5.直线拟合,利用两条有效边缘信息拟合出两条直线,通过求取直线的交点获取激光束光尖坐标;6.计算偏差值,即光尖坐标与参考坐标的偏差值。在图像边缘检测中,本文提出了矢量边界扫描方法,通过对激光光束图像四个方向的扫描,在检测出图像边缘信息的同时又可以获得激光光束的射入方向,简化了后续处理的难度,提高了处理的精度。本论文研究为采用图像处理技术提高激光测距系统的精度和实时性提供了借鉴,具有实际意义和应用价值。