高靈敏度天文CCD相機的圖像采集及處理技術研究.pdf

1、深空攝影的發(fā)展使得天文愛好者對攝影工具的性能要求越來越高，天文CCD相機作為深空攝影的重要工具之一，其性能的好壞決定了攝影的質量水平。本文旨在開發(fā)一款高靈敏度天文CCD相機，著重研究了天文CCD相機的圖像采集以及圖像處理技術。
　　本文根據(jù)高靈敏度天文CCD相機的使用需求，介紹了天文CCD相機系統(tǒng)組成，同時設計架構了天文CCD相機的軟件系統(tǒng)模塊，實現(xiàn)了天文CCD相機的圖像采集/顯示、曝光控制、溫度控制、拉伸顯示等基本功能，同時著重

2、分析了深空攝影中的自動導星算法以及背景不均勻校正算法，設計實現(xiàn)了適合本系統(tǒng)的解決方案。
　　由于地球的自轉引起了天體東升西落的現(xiàn)象，在深空攝影觀測天體過程中，在長曝光時間下，會出現(xiàn)天體成像的拉線現(xiàn)象。為了能夠實時跟蹤星點，使星點始終停留在視場范圍內，自動導星系統(tǒng)就是一個用來計算目標星點位置并控制赤道儀實時跟蹤星點的軟硬件系統(tǒng)。本文詳細介紹了自動導星的工作原理，對自動導星的星點檢測及跟蹤算法進行研究。針對星空拍攝圖片的特點，結合星點

3、能量在星圖上分布近似高斯分布的特性，提出一種穩(wěn)定可靠的目標星點提取算法。算法分析了星點目標的閾值判斷原則，根據(jù)閾值條件確定一定數(shù)目的候選星點，然后在候選星點中篩選出最優(yōu)的目標星點，最后通過高斯曲線擬合的辦法求取最優(yōu)目標星點的質心坐標。此方法提高了目標星點提取的準確性和計算速度。實驗結果表明，該算法能達到良好的效果。
　　在不均勻背景校正算法方面，本文首先分析了不均勻背景產(chǎn)生的原因，接著分析了現(xiàn)有不均勻背景校正方法，同時提出了適合本