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准确分割和识别天空中的云一直具有挑战性。通过对大量夜空地基云图观察，利用夜空云图的星云关系作为阈值分割的先验特征，形成了自适应单阈值检测法、多项式拟合法和三角剖分法。由于所存在的光污染、大气扰动等导致地基云图整体分布不均匀，上述方法均难以单独对夜空云层进行准确实时分割。通过大量云分割实验，在量化平衡运算量、准确性等基础上，提出了新的云分割算法流程，构建了一种适应于夜空地基云图的实时云分割和识别系统，经测试表明该系统工作稳定、速度快、精度高，并应用于全自动望远镜图像采集设备。