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基于不同取向的CCD图像准确求解底片常数模型

作　者: 范良艳
导　师: 彭青玉
学　校: 暨南大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: CCD成像视场畸变位置测量图像分析天体测量
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 92次
引　用: 2次
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内容摘要

在地面望远镜观测土星卫星图像的资料归算中,人们通常很少关心地面长焦距望远镜CCD图像的畸变,他们往往采用最简单的4常数模型求解CCD图像的比例尺和取向。本文利用密集星场的资料研究视场畸变,旨在进一步提高地面长焦距望远镜CCD成像用于行星卫星的天体测量精度。本文处理的第一组CCD图像是由中国科学院云南天文台1米望远镜上新安装的2κ×2κCCD采用JohnsonⅠ滤光片观测所得,并在观测过程中将CCD支架旋转90°分别成像。为了减少工作量和人工测量误差,本文实现了一种基于寻导法的自动搜星算法,并采用二维高斯拟合法进行星像的精确定位。此外,为了将每一颗星像的量度坐标与UCAC2星表中的星相匹配,本文调用了任俊杰同学的基于三角形算法的星图匹配程序。经过上述图像处理后,能将UCAC2星表中可以找到的并同时出现在每帧CCD图像中的星像一一匹配。为了探测不同底片常数模型对位置测量结果的影响,采用4、6、12、20、30常数模型进行归算。归算结果表明：CCD视场具有明显的畸变,需要高达(x，y)4次方项的求解模型。考虑到这种高阶模型后,较亮的UCAC2星单次测量精度可达-7 mas(视场大小为7’×7’,曝光时间为60s),这一精度与目前国际上CCD的最好测量精度一致。为了研究滤光片对测量的影响,第二组CCD图像由同一望远镜但是不使用滤光片观测所得,成像方式、图像处理以及归算方法与第一组资料相同。结果表明,即便用6常数模型求解,也能得到很好的结果。CCD图像产生严重畸变的原因正是使用了滤光片。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
图表目录  7-8
1 绪论  8-11
  1.1 问题的提出  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的组织结构  10-11
2 CCD图像中星像的自动搜索与定心  11-21
  2.1 常用数字定心算法  11-14
  2.2 基于局部区域直方图分割图像  14-15
  2.3 星像边缘的确定与初步定心  15-16
  2.4 星像的精确定心  16-18
  2.5 最小二乘拟合法  18-21
3 CCD视场畸变及其测量  21-31
  3.1 视场畸变介绍  21-22
  3.2 畸变模型  22-26
  3.3 现有畸变校正方法介绍  26-29
  3.4 HST视场畸变研究现状  29-31
4 图像处理与归算  31-38
  4.1 观测资料说明  31-32
  4.2 星图的匹配  32-34
  4.3 底片常数模型中参数的求解  34-35
  4.4 图像的归算方法  35-38
5 实验结果与分析  38-57
  5.1 Ⅰ滤光片图像集的归算结果  40-50
  5.2 无滤光片图像集的归算结果  50-55
  5.3 结论  55-57
6 总结和展望  57-59
  6.1 本文的主要工作  57-58
  6.2 存在的主要问题  58
  6.3 工作展望  58-59
参考文献  59-62
在学期间发表论文清单  62-63
致谢  63

基于不同取向的CCD图像准确求解底片常数模型

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