经过图像滤波后，图像中的噪声得到了抑制，但图像中还存在恒星背景。对于航天器近距离探测任务，恒星尺寸相对于目标很小，可以将恒星背景视为椒盐噪声，采用中值滤波进行处理。但是对于远程空间目标探测定位任务，由于空间目标成像在图像中所占像元数可能很小，若采用处理椒盐噪声的方法对恒星背景进行去除，则可能导致在去除恒星背景的同时，空间目标成像轨迹也同时被去除了。因此，需要采用其他方法去除远程探测定位任务中的恒星背景。

由于空间目标相对于航天器可能存在相对运动，所以目标在CCD平面的成像轨迹可能出现拖尾的情况。因此，可以通过在一帧图像中寻找拖尾特征，从而识别出目标轨迹。然而，对于拖尾不明显的目标，该方法可能失效。考虑到恒星与航天器距离很远，短时间内恒星在CCD平面成像的位置基本不变。因此，可以用帧叠加法，将连续N帧图像进行叠加，从中识别出运动的目标，由此实现目标成像轨迹的提取。然而，该方法需要比较N帧图像，对星上计算资源消耗较大。

如图4-7所示，虚线框内的轨迹为目标成像轨迹，在图4-7（a）～（c）中，目标相对于航天器的角速度较大，成像轨迹形成拖尾。由于相对角速度较大，所以在连续几帧图像中，目标成像轨迹的位置变化较大，通过帧叠加法，比较连续几帧图像，可以依据目标的相对运动，将目标轨迹从图像中提取出来。而在图4-7（d）～（f）所示的图像中，空间目标相对于航天器的运动角速度很小，在连续几帧图像中，目标成像轨迹的位置变化很小，此时若采用帧叠加法，则目标轨迹很可能被剔除。

另一种去除恒星背景的思路是恒星反匹配法。通过对星图数据库的检索，提取出相机视场内会出现的恒星以及恒星的位置。再结合先验的星图数据库以及采集到的图像进行匹配，将匹配成功的目标剔除，剩下的即疑似空间目标。这种方法规避了对目标运动特性的要求，适用于对空间慢速目标的识别和捕获。

如图4-8所示，图（a）为星图数据库中检索出的出现在相机视场中的恒星位置；图（b）为通过可见光相机采集到的图像，虚线框内为空间目标成像轨迹。通过将图4-8（a）与图4-8（b）进行匹配，即可剔除图像中的恒星。

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图4-7　帧叠加法提取目标轨迹

（a）大角速度成像轨迹；（b）大角速度成像轨迹；（c）大角速度成像轨迹；（d）小角速度成像轨迹；（e）小角速度成像轨迹；（f）小角速度成像轨迹

图4-8　星图匹配示意图

（a）数据库中相机视场中恒星位置；（b）可见光相机采集图像；（c）（a）与（b）匹配后图像