随着卫星激光测距技术的不断发展,国内外各大天文台对于卫星激光测距系统自动化水平的要求越来越高。激光指向误差修正技术作为测距系统实现自动化的重要环节,逐渐成为卫星测距领域的研究热点。近些年,国内学者对于该项技术中的图像处理方法研究主要聚焦在激光散射光尖点定位和目标卫星定位上,但由于强噪声背景环境下会出现一系列干扰问题,导致定位结果存在较大的偏差。为了提高系统的指向修正效率,适应复杂的拍摄环境,需要对激光指向误差修正工作做进一步探究。本文通过分析激光指向误差修正的偏差来源,提出了一种基于拉东变换的指向误差修正图像处理方法。针对实拍的背景噪声强、目标信息暗弱的CCD激光图像,首先利用双边滤波法、伽玛变换法、Otus分割法提取出激光散射光束与目标卫星的前景信息。其次通过各种形态学处理手段,描绘并分离出光束形态与星点形态。对于分离出的二值光束图,利用拉东变换法、K-means聚类分析算法,在强噪声环境下实现对光尖点位置的精确拟合。对于分离出的二值星点图,利用图像叠加法、二次阈值分割法解决了望远镜视场内恒星过境的问题,辅之以带阈值的质心法精确提取出了目标卫星位置。与此同时,为了方便地面人员可视化检查误差修正的情况,以标定点外接圆是否相交为判定原则设计了误差修正判定方式。最后结合望远镜控制子系统的硬件参数,将光尖点与目标卫星的位置差转换为望远镜的指向弧度差。目前,基于拉东变换的指向误差修正图像处理方法已成功应用在佳木斯气象卫星站内的地基激光定位系统中,实现了在线实时修正激光指向误差,并将指向精度控制在2弧秒以内。该研究方法有效提升了系统的工作效率,对促进卫星激光测距系统的自动化发展具有较大实用意义。