为提高星敏感器的星图预处理速度，减少嵌入式资源消耗，提出了一种并行流水线算法。剔除了星像点本身对背景噪声标准差（噪声水平）和均值两个特征值估计的影响，建立了是否开展滤噪的准则，确定了星图噪声的提取阈值，保证了质心定位精度。将星图缓存量降低至两行数据，用100个移位寄存器记录连通域标号，解决了嵌入式资源浪费和连通域溢出问题。仿真结果表明，50M速率输入的496×496星图流水处理完成后延迟10μs便可实时输出需要的亮星数据，使用的存储器和寄存器资源不到80kB。加入背景电平和高斯噪声后，在信噪比大于1的条件下质心精度优于1/23像素量级，验证了并行流水线的实时星图预处理算法的有效性，有助于提高星敏感器数据输出率及抗动态性能。