木星土星边缘的椭圆拟合

将CCD观测的木星或土星光环图像二值化,再用"四邻点模板"检测获得二值图像的边缘,最后用椭圆方程迭代拟合边缘,可以获得行星几何中心的位置。这被证明是一种高精度的位置测量方法[1,2]。本文给出了用椭圆拟合检测边缘的全部公式及有关说明。     

机器视觉高斯拟合法自动导星定心系统设计

丽江2.4m光学望远镜自动导星系统升级改造需要计算CCD图像中实际星像中心的位置,在现有导星定心算法的基础上,利用机器视觉Canny边缘检测和椭圆拟合的方法识别星像轮廓,然后对星像直接二维高斯拟合,计算星像中心位置.研究了导星算法中涉及的天光背景参数、星像轮廓识别所需阈值、星像拟合边界参数的整定方法,总结出有效的自动导星定心方法,并开发了基于Linux平台的高速自动导星定心系统软件.软件对星像的高斯拟合结果与IRAF软件高斯拟合结果一致;同一天区相邻时间图像中星像中心偏移量计算结果也表明算法的有效性.     

一种天线副面位置快速重构方法研究

为了快速获取副反射面随天线俯仰角变化的位置,并通过调整机构对副面位置进行修正来提高天线综合性能,提出一种虚拟双目视觉测量方法.通过高速相机与平面镜组成的虚拟双目视觉系统对天线观测时副面位置进行模拟实验,获取被测物随实验平台空间移动产生的位置变化图像,并对图像进行预处理、去噪、边缘检测、特征点提取等操作,重建被测物随实验...     

CMOS相机采集的激光测距图像处理方法研究

将CMOS相机应用于云南天文台53 cm双筒望远镜激光测距系统,使得空间目标测距回波率以及测距成功率得到大幅提升。在分析CMOS相机采集的数字图像信息的基础上,提出了优化的图像处理和激光光尖提取算法,有效实现了激光光尖的识别和目标质心坐标的提取。首先采用中值滤波和均值滤波对图像进行去噪声处理,然后使用最大类间方差法(Otsu)计算阈值对图像进行二值化以及选用Roberts算子进行边缘提取,最后采用最小二乘法进行直线拟合求解光尖坐标并计算其位置偏差。结果对进一步研究CMOS相机在53 cm双筒望远镜激光测距系统中的应用有重要意义。     

基于边缘检测的空间目标激光测距数据预处理方法

边缘检测是图像处理和计算机视觉中的基本问题,目的是标识数字图像中亮度变化明显的点。激光测距是测距领域精度最高的重要技术手段之一,测距数据能够应用于科学研究之前,需要对原始数据进行一系列的预处理。根据目标信号和噪声信号在图像上的分布特点,提出了一种基于边缘检测提取目标信号的方法,将原始数据转化成测距残差图像,对其进行边缘检测后识别信号位置。实测数据处理结果表明,本文提出的算法具有一定的可行性和通用性。     

31颗射电星的位置和自行

在１９８５年至１９８８年间，用佘山４０ｃｍ天体照相仪进行了射电星观测，得出３１颗射电星在ＦＫ５系统中的位置和自行，并将所得的自行值和ＰＰＭ及ＣＡＭＣ星表中的相应结果作了比较。     

OH17.7—2.0的拱星OH脉泽辐射的观测

本文作者用澳大利亚Ｐａｒｋｅｓ ６４ｍ射电望远镜观测了ＯＨ１７．７－２．０的拱星ＯＨ脉泽辐射，在观测中共测得了三个峰，其中一个峰是我们新发现的弱源，两个峰是过去发强源，用二维Ｇａｕｓｓｉａｎ拟合我们发现强源位置与一个ＩＲＡＳ点源位置相一致，弱源位置在这个ＩＲＡＳ点源位置的西南方，强源的两个峰的速度位置和峰值流量密度都是比较稳定的。     

ePSF拟合法与Gaussian拟合法的比较

为了解决哈勃空间望远镜的图像欠采样问题,美国学者Anderson和King提出了精确测量星像位置和通量的有效点扩散函数(ePSF—effective point-spread function)拟合法。然而,他们却不加比较地将其应用于地面CCD图像中星像的位置高精度测量。因此,我们试图将ePSF拟合法与经典的高斯函数(Gaussian)拟合法作比较研究。调用CFITSIO库生成模拟的背景图像,并应用不同参数条件下的星像轮廓模型产生非欠采样的星像。最后,分别采用ePSF拟合法与Gaussian拟合法对这些星像进行拟合,并对它们的拟合精度进行比较。实验结果表明,在非欠采样的图像中这两种算法对星像位置的测量几乎是等精度的。     

OH17．7－20的拱星OH脉泽辐射的观测

本文作者用澳大利亚Ｐａｒｋｅｓ６４ｍ射电望远镜观测了ＯＨ１７．７－２．０的拱星ＯＨ脉泽辐射。在观测中共测得了三个峰，其中一个峰是我们新发现的弱源，两个峰是过去发现的强源。用二维Ｇａｕｓｓｉａｎ拟合我们发现强源位置与一个ＩＲＡＳ点源位置相一致，弱源位置在这个ＩＲＡＳ点源位置的西南方。强源的两个峰的速度位置和峰值流量密度都是比较稳定的。     

CCD图像数字定心算法的比较

从CCD采集的数字图像中提取天体的位置和光度信息对于天文研究具有基础意义.其中,恒星星像中心像素位置的精确测量对于天体测量至关重要.针对国际上常用的三种位置测量算法:修正矩方法、Gauss拟合法和中值法,利用实测的CCD图像进行了试验研究.具体地,采用云南天文台1m望远镜观测的CCD图像同时使用这些算法进行了实际测量,根据每幅图像中测得的像素位置,对这三类定心算法进行了比较和精度分析.可视化方法被用于不同阈值的选取和设定比较.实验数据表明,无阈值的二维Gauss拟合方法是一种精度相对较高的定心算法.     

消除CCD图像中宇宙射线的算法的比较

CCD天文图像在采集过程中会受到各种噪声的影响,其中宇宙射线噪声有时会严重影响到图像中的有用信息。研究如何有效识别和剔除宇宙射线噪声对于天文图像的信息提取是非常重要的。针对目前国际上较新的三种消除宇宙射线的算法:Laplacian边缘检测算法(A Laplacian Edge Detection Algorithm),基于直方图的快速算法(A Fast Algorithm BasedOn Histogram)以及万能噪声消除算法(A Universal Noise Removal Algorithm),采用由云南天文台1m望远镜拍摄的CCD图像进行了模拟实验和实际宇宙射线的处理。实验表明Laplacian边缘检测算法能相对准确地探测到恒星和星系图像上的宇宙射线。并对算法的效果和复杂度进行比较和分析。最后探讨了如何准确替代宇宙射线像素点的灰度值。     

利用经验模态分解提高极移预报精度（英文）

经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)是一种数据驱动的自适应非线性、非平稳信号分解方法。为提高极移预报精度,将经验模态分解应用于极移预报中。首先利用经验模态分解方法对极移序列进行分解,获得极移的高频分量和低频分量;然后采用最小二乘(Least Squares,LS)外推模型对极移低频分量进行拟合,获得最小二乘拟合残差;其次采用自回归(Autoregressive,AR)模型对极移高频分量和最小二乘拟合残差之和进行建模预报;最后将最小二乘模型和自回归模型外推值相加获得极移预报值。将经验模态分解和LS+AR组合模型预报结果与LS+AR模型预报以及地球定向参数预报比较竞赛(Earth Orientation Parameters Prediction Comparison Campaign,EOP PCC)的预报结果进行比较,结果表明,将经验模态分解应用于极移预报中,可以明显改善极移预报精度。     

1991年7月11日日食观测的图象复原

１９９１年７月１１日日食期间，在大熊湖天文台进行了白光观测，图象是用６５ｃｍ反射系统和ＯＳＬ的ＣＣＤ获得的。月亮边缘始终包含在视场之中，从模糊的月亮边缘轮廓推得了一维的视宁度点扩散函数，其中包含了望远镜引起的畸变，当天的ＰＳＦ的宽度介于０．８到１．３弧秒之间，假设存在圆柱对称性，则可得到二维的ＰＳＦ。然后运用视宁度函数，对所观测的白光像消卷积，复原方法将观测到的ｒｍｓ反衬值由５％增强到１８％；亮桥     

CCD图像的一维定心方法

在天体测量学中，数字星象的高精度定位方法日益重要。本文利用边缘分布的方法将二维星像转换到一维，比较了高斯拟合法，修正矩法，中值法和寻导法四种一维定心算法。从精度上看，高斯拟合法最佳，修正矩次之，而寻导法最低。但从计算速度上看，高斯拟合法太慢了。因此作为一个满足高精度和高效率的定心方法，修理矩是最佳选择。     

一种基于傅里叶变换和图像二值化阈值遍历的干涉条纹角度计算方法

消除综合孔径望远镜子孔径之间的相对光程差是实现高分辨率干涉成像的前提条件,条纹检测法是一种检测相对光程差的有效办法。因子孔径的空间位置排布使干涉条纹具有一定的方向性,若不能精确获知干涉条纹的角度,则无法沿条纹的法线方向行采样,进而无法根据对比度变化曲线的最大值获得子孔径之间的最小光程差位置。提出了一种基于傅里叶变换和图像二值化阈值遍历的获得干涉条纹角度的方法,首先介绍了算法的基本原理,其次通过对条纹角度为43°的仿真数据进行算法验证得到的角度为43.007 8°,与理论值的误差为0.018%,证实了方法的可行性。最后对比了未旋转相机和旋转相机两种情况下的条纹对比度变化曲线,可知通过旋转相机使条纹转至相机靶面纵轴方向再进行采样的办法,更有利于精确得到相对光程差的最小位置。     

CCD图像的一维定心方法

在天体测量学中，数字星象的高精度定位方法日益重要。本文利用边缘分布的方法将二维星像转换到一维，比较了高斯拟合法、修正矩法、中值法和寻导法四种一维定心算法。从精度上看，高斯拟合法最佳，修正矩次之，而寻导法最低。但从计算速度上看，高斯拟合法太慢了。因此作为一个满足高精度和高效率的定心方法，修正矩是最佳选择。     

机架模型下指向误差数据的筛选与分析

对地平式望远镜机架模型拟合的指向误差数据进行分析,介绍了指向误差数据的获取方法。采用最小二乘法求解修正系数,结合方位轴和高度轴的位置拟合指向修正量。在显著性水平α=0.05下进行残差分析,剔除偏离过大的点以提高拟合精度。通过计算均方根误差、相关系数、F检验的P值验证了机架模型的有效性。结果说明增加测试数据后,未经残差检验不一定能提高拟合精度,以及分次获取的误差数据可合并处理。将求解的系数写入配置文件,在指向与跟踪过程中根据光栅编码器的反馈值实时修正。     

1991年7月11日日食观测的图象复原

１９９１年７月１１日日食期间，在大熊湖天文台进行了白光观测．图象是用６５ｃｍ反射系统和ＯＳＬ的ＣＣＤ获得的．月亮边缘始终包含在视场之中，从模糊的月亮边缘轮廓推得了一维的视宁度点扩散函数（ＰＳＦ），其中包含了望远镜引起的畸变。当天的ＰＳＦ的宽度介于０．８到１．３弧秒之间。假设存在圆柱对称性，则可得到二维的ＰＳＦ。然后，运用视宁度函数，对所观测的白光像消卷积。复原方法将观测到的ｒｍｓ反衬值由５％增强到１８％；亮桥可能亮于正常的光球强度；暗的半影纤维可能暗到正常光球的５０％；而亮纤维可能达到正常光球值。     

中国古代历法中合朔时的太阳位置

分析了古代历法中推求合朔和朔日夜半时的太阳位置算法。这些历法可以分为三类,分别按日月为平运动,考虑了月亮的不均匀运动和考虑了日、月的不均匀运动来计算太阳位置。合朔等时刻的太阳位置在《皇极历》之前推求的一直是赤道位置,自此部历法开始推求的是黄道位置,这是一个重要的进步。古代历法日月运动不均匀的改正主要是考虑了由椭圆运动引起的中心差。在探讨太阳运动的不均匀改正时,主要讨论了《皇极历》、《大衍历》和《会元历》,宋代的《会元历》不论在总体上或细节上都大大超过了《皇极历》和《大衍历》。     

矮新星AB Dra中的吸积盘模型

对矮新星ＡＢ Ｄｒａ的最小二乘拟合表明，黑体吸积盘模型预言的连续谱能粗略地拟合该星在爆发期间的ＩＵＥ观测，较小的偏差可以归因于光学薄气体的复合辐射或／和热斑的黑体辐射，拟合给出了一组吸积盘参量的合理值。