高精度的天文圖像拼接.pdf

1、暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文題名（中英對(duì)照）：高精度的天文圖像拼接高精度的天文圖像拼接HighprecisionAstronomicalImageMosaics作者姓名：陽強(qiáng)指導(dǎo)教師姓名及學(xué)位、職稱：彭青玉博士、教授學(xué)科、專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程學(xué)位類型：學(xué)術(shù)學(xué)位論文提交日期：2016年06月論文答辯日期：2016年06月答辯委員會(huì)主席：唐正宏研究員論文評(píng)閱人：鐘金剛教授、胡玉平教授學(xué)位授予單位和日期：暨南大學(xué)2016年06月26日

2、I摘要長(zhǎng)焦距望遠(yuǎn)鏡拍攝的天文圖像一般具有高精度的位置和光度，而沒有較大的視場(chǎng)。為了能夠得到高精度的大視場(chǎng)的天文圖像，我們對(duì)各原始圖像進(jìn)行拼接。本文使用了幾種不同的拼接方法。各拼接方法均包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和像素融合兩個(gè)部分。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過程主要嘗試了三種主要的方案，即基于空間平面間的投影的參數(shù)模型、基于星表配準(zhǔn)的球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型以及基于建立輔助坐標(biāo)系簡(jiǎn)化運(yùn)算的模型。其中，方案二是本文新提出的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在三種方案中球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法獲得的圖片的精度

3、最高，但是速度最慢。它結(jié)合了星表UCAC4的星象位置計(jì)算CCD的底片常數(shù)，然后再做圖像間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。基于空間平面間的參數(shù)模型的方案運(yùn)算速度是這三個(gè)中最快的，其中仿射變換只是一種近似計(jì)算?；谳o助坐標(biāo)的簡(jiǎn)化運(yùn)算是嚴(yán)格的，其運(yùn)算速度適中，但是在本文中的效果還不理想，依然需要對(duì)其進(jìn)一步研究。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換完成后，再用圖像融合技術(shù)將各圖像合并到一起即可得到拼接圖像。同時(shí)，本文推導(dǎo)出方案三的輔助平面法中的快速平面轉(zhuǎn)換也屬于八參數(shù)模型的范疇，給出了八參數(shù)

4、模型的最小二乘法求解過程。進(jìn)一步地，通過云南天文臺(tái)2.4m望遠(yuǎn)鏡實(shí)際拍攝到的許多CCD圖像對(duì)拼接方案進(jìn)行檢驗(yàn)。這些算法能將多幅CCD圖像拼接成一幅比較大的高精度的且擁有比原始圖像更高信噪比的合成圖像。目前已經(jīng)可以應(yīng)用這種圖像來尋找運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和暗弱星象。如果對(duì)原始數(shù)據(jù)用Peng等人的方法進(jìn)行扭曲改正后采用方案二，圖像拼接過程產(chǎn)生的誤差僅為0.02個(gè)像素，基本能滿足目前對(duì)視場(chǎng)定標(biāo)的要求，而沒有進(jìn)行扭曲改正的圖像直接拼接會(huì)產(chǎn)生0.04個(gè)像素的誤