高靈敏度天文CCD相機(jī)的圖像采集及處理技術(shù)研究.pdf

1、深空攝影的發(fā)展使得天文愛好者對(duì)攝影工具的性能要求越來越高，天文CCD相機(jī)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(zhì)量水平。本文旨在開發(fā)一款高靈敏度天文CCD相機(jī)，著重研究了天文CCD相機(jī)的圖像采集以及圖像處理技術(shù)。
　　本文根據(jù)高靈敏度天文CCD相機(jī)的使用需求，介紹了天文CCD相機(jī)系統(tǒng)組成，同時(shí)設(shè)計(jì)架構(gòu)了天文CCD相機(jī)的軟件系統(tǒng)模塊，實(shí)現(xiàn)了天文CCD相機(jī)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(shí)著重

2、分析了深空攝影中的自動(dòng)導(dǎo)星算法以及背景不均勻校正算法，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了適合本系統(tǒng)的解決方案。
　　由于地球的自轉(zhuǎn)引起了天體東升西落的現(xiàn)象，在深空攝影觀測(cè)天體過程中，在長(zhǎng)曝光時(shí)間下，會(huì)出現(xiàn)天體成像的拉線現(xiàn)象。為了能夠?qū)崟r(shí)跟蹤星點(diǎn)，使星點(diǎn)始終停留在視場(chǎng)范圍內(nèi)，自動(dòng)導(dǎo)星系統(tǒng)就是一個(gè)用來計(jì)算目標(biāo)星點(diǎn)位置并控制赤道儀實(shí)時(shí)跟蹤星點(diǎn)的軟硬件系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了自動(dòng)導(dǎo)星的工作原理，對(duì)自動(dòng)導(dǎo)星的星點(diǎn)檢測(cè)及跟蹤算法進(jìn)行研究。針對(duì)星空拍攝圖片的特點(diǎn)，結(jié)合星點(diǎn)

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(biāo)星點(diǎn)提取算法。算法分析了星點(diǎn)目標(biāo)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(diǎn)，然后在候選星點(diǎn)中篩選出最優(yōu)的目標(biāo)星點(diǎn)，最后通過高斯曲線擬合的辦法求取最優(yōu)目標(biāo)星點(diǎn)的質(zhì)心坐標(biāo)。此方法提高了目標(biāo)星點(diǎn)提取的準(zhǔn)確性和計(jì)算速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能達(dá)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(shí)提出了適合本