王媛媛，刘艳红，胡元航，张文娟，王连明

（东北师范大学应用电子技术研究所，吉林 长春 130024）

卫星激光测距的实质是测量激光脉冲在地面观测站和测距目标之间的飞行时间.它是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等［1－3］.近几年，对激光图像的研究主要是边缘检测阶段.

边缘是指周围像素灰度的阶跃变化或屋顶状变化的那些像素的集合［4］.传统的边缘检测如Roberts，Sobel，Prewitt，Kirsch，Laplacian和Canny边缘检测算子等，对噪声敏感，在实际图像处理中效果并不理想.为了能更好地解决实际问题，很多学者改善了边缘检测算法［5－6］，但仍不能满足日益增长的需求.

由于卫星激光测距系统是全天24h工作，晚上背景与激光对比度很高，比较容易提取激光束的边缘，但白天背景太亮，激光束几乎不可见，即使晚上调整好光路，也可能因温度湿度变化等原因造成激光束的偏移，需要一种在白天同样也可以检测出激光束边缘的算法，基于CCD的白天激光光束监测方法符合这种需求［7］.

以上方法在一定条件下可以检测出图像的边缘，但都不能得知图像的方向性.本文提出的矢量边界扫描法可弥补上述的不足.该方法不仅可以获取图像的边缘，还能够为后续处理提供数据，并且能判断激光束的方向.

1 图像预处理

本文对图像的处理步骤：（1）对图像进行预处理，利用滤波去除噪声；（2）用矢量边界扫描法提取激光束的边缘；（3）用直线拟合算法寻找激光束光尖坐标；……