天文斑点成象中的数据预处理

主要讨论了由云南天文台的斑点象探测系统引入斑点数据中的两种噪声：斑点图记录噪声和由大气视宁度差异引起的系统误差，叙述了用于克服噪声的预处理方法，噪声改正的实验结果表明，这些预处理对于实现天文目标的高分辨率象复原是有效的和必须的。     

天文斑点成象中的数据预处理

主要讨论了由云南天文台的斑点象探测系统引入斑点数据中的两种噪声：斑点图记录噪声和由大气视宁度差异引起的系统误差，叙述了用于克服噪声的预处理方法，噪声改正的实验结果表明：这些预处理对于实现天文目标的高分辨率象复原是有效的和必须的     

斑点图的重心与波前倾斜

论述了斑点图重心与瞬时波前倾斜的关系,证明了斑点图重心位置与瞬时波前倾斜的一致性,这种一致性无论光瞳孔径是否大于大气相干长度均是成立的.这一结论并未严格受限于近场近似条件,结论的一个重要推论是:用重心对准的位移叠加法对斑点图进行统计后所得到的传递函数就是大气望远镜综合系统的平均短曝光传递函数,该推论对于自适应光学和高分辨率图像重建技术均具有非常重要的意义.     

对旋涡星系M33的HII区复合体IC133中H2O脉泽VLBI斑点图的分析

用多重分离的旋转膨胀环模型，分析了旋涡星系Ｍ３３的ＨＩＩ区复合体ＩＣ１３３中的１４个Ｈ２Ｏ脉泽源斑的ＶＬＢ相对位置图，发现这１４个Ｈ２Ｏ脉泽源斑在ＨＩＩ区复合体盘上成形状，分布在二个不同的旋转膨胀盘环上，同时，也得到这１４个Ｈ２Ｏ脉泽源 运动学特性。     

云南天文台高分辨率斑点成像的新进展

本文报道了对天文目标：双星ＡＤＳ１６８００、ＡＤＳ１６１７３,三星Ｈｕ６６（ＡＤＳ１１３４４）和Ｈｌｄ１７１（ＡＤＳ１６６４８）进行的斑点成像观测及测量结果。介绍了所用的二维光子计数斑点像探测系统的性能,分析了探测系统的光子噪声、附加噪声和其它更复杂的噪声对斑点图的平均功率谱和重谱的影响。在讨论了改正重谱中的噪声偏差项时提出了对重谱基底施加正性约束的算法。测量的结果表明,实现了高精度的微射受限天文     

EMCCD附加噪声对天文高分辨成像的影响

讨论了电子倍增电荷耦合器件(Electron-Multiplying Charge-Coupled Device,EMCCD)附加噪声的产生机理及特性,通过模拟详细分析了EMCCD附加噪声对天文图像高分辨统计重建技术——斑点干涉术传递函数信噪比的影响,并和实验进行了对比,结果表明,在星体暗弱时,由附加噪声引入的偏差将使斑点干涉术重建的信噪比下降,严重影响重建的结果,必须加以改正.由实测数据重建结果可以看出,噪声偏差改正模型基本解决了EMCCD附加噪声对斑点干涉术在重建目标自相关或模时的影响.     

射电天文干涉图像的快速高保真重建

正射电干涉成图观测通过若干台射电望远镜的信号相关来实现天体射电图像的高角分辨率的观测.它极大地促进了天文学的发展.最近几年,大干涉阵正在筹建,如平方公里阵(SKA)、下一代甚大干涉阵(ng VLA).新的望远镜阵具有更高的灵敏度或分辨率,能测得更弱的射电源、揭示更多的细节以呈现射电源辐射的物理特征,推动天文学和天体物理学的发展.观测数据中天体的信息需要大量的像素以图像的方式来表示.然而,对于大图像的重建,现存算法的性能是非常有局限性的.本论文的目的是     

CLEAN算法在天文图像空域重建中的应用

将CLEAN算法用于天文图像空域重建方法 :迭代位移叠加法中的消卷积过程 ,由于它同样是在空间域中进行的迭代减法过程 ,避免了必须把图像变换到傅里叶空间频率域中 ,然后用除法消卷积的传统做法 ,因而满足了仅在空间域中重建目标像的需要 ,使迭代位移叠加法更加简捷。用该方法对天文目标进行的观测实验得到了很好的像复原结果。     

上海天文台1．56米望远镜斑点干涉成像实验进展

斑点干涉成像技术是克服大气湍流影响,提高地面大口径望远镜分辨本领的有效途径之一。该技术利用斑点相机拍摄一系列的短曝光像,使得大气湍流冻结,再经过图像处理获得高分辨率重建像。该技术设备简单,易于实现,很快在观测天文学中得到了广泛的应用,尤其是对双星的研究。首先回顾了天文高分辨率重建技术的发展,并介绍了相关研究成果。描述了几种典型的斑点干涉成像处理方法及其优缺点。对图像噪声类型及滤波方法进行了分析。在上海天文台1．56m望远镜上开展了双星斑点干涉观测实验,目标星等4～7mag,双星目标星等差小于2。分别采用斑点干涉术和迭代位移叠加法成功实现了双星目标的高分辨率成像,初步证明了在1．56m望远镜上进行斑点干涉成像实验,能够达到接近望远镜衍射极限的分辨率水平。     

功率谱噪声改正和斑点全息术象复原

简要地介绍了斑点全息术的原理，分析了存在于实际数据中的各种噪声对功率谱造成的严重影响，讨论了消除噪声偏差的方法，最后报导了用斑点全息术对两双星的高分辨率象复原结果。     

Development of a Speckle Interferometer and the Measurement of Fried's Parameter (ro) at the Telescope Site

A new optical speckle interferometer for use at the 2.34 meter Vainu Bappu Telescope (VBT), at Vainu Bappu Observatory (VBO), Kavalur, India, has been designed and developed. Provisions have been made for observation both at the prime focus (f/3,25), as well as at the Cassegrain focus (f/13) of the said telescope. The technical details of this sensitive instrument and the design features are described. An interface between the telescope and the afore-mentioned interferometer is made based on a concept of eliminating the formation of eddies due to the hot air entrapment. The performances of this instrument has been tested both at the laboratory, as well as at the Cassegrain end of the telescope. It is being used routinely to observe the speckle-grams of close-binary (separation < 1 arc second) stars. The size of the Fried's parameter, r_o, is also measured.     

天文像复原迭代位移叠加法中初始信息的选择

给出了天文像复原"迭代位移叠加法"的第一步中确定位移基准点的方法—将目标像结构的初始信息与目标斑点图间的互相关运算的极大值点作为基准点。按此基准点对目标斑点图进行位移叠加,第一步中初始信息的选择是展开迭代位移叠加过程的关键。讨论了目标初始信息的性质和提取方法。     

A blind deconvolution method for ground based telescopes and Fizeau interferometers

In the case of ground-based telescopes equipped with adaptive optics systems, the point spread function (PSF) is only poorly known or completely unknown. Moreover, an accurate modeling of the PSF is in general not available. Therefore in several imaging situations the so-called blind deconvolution methods, aiming at estimating both the scientific target and the PSF from the detected image, can be useful. A blind deconvolution problem is severely ill-posed and, in order to reduce the extremely large number of possible solutions, it is necessary to introduce sensible constraints on both the scientific target and the PSF.In a previous paper we proposed a sound mathematical approach based on a suitable inexact alternating minimization strategy for minimizing the generalized Kullback–Leibler divergence, assuring global convergence. In the framework of this method we showed that an important constraint on the PSF is the upper bound which can be derived from the knowledge of its Strehl ratio. The efficacy of the approach was demonstrated by means of numerical simulations.In this paper, besides improving the previous approach by the use of a further constraint on the unknown scientific target, we extend it to the case of multiple images of the same target obtained with different PSFs. The main application we have in mind is to Fizeau interferometry. As it is known this is a special feature of the Large Binocular Telescope (LBT). Of the two expected interferometers for LBT, one, LINC-NIRVANA, is forthcoming while the other, LBTI, is already operating and has provided the first Fizeau images, demonstrating the possibility of reaching the resolution of a 22.8 m telescope. Therefore the extension of our blind method to this imaging modality seems to be timely.The method is applied to realistic simulations of imaging both by single mirrors and Fizeau interferometers. Successes and failures of the method in the imaging of stellar fields are demonstrated in simple cases. These preliminary results look promising at least in specific situations. The IDL code of the proposed method is available on request and will be included in the forthcoming version of the Software Package AIRY (v.6.1).     

真实大气望远镜条件下斑点掩模法像复原模拟实验

我们于1989—1990年对一种有效的天文高分辨率像复原方法—斑点掩模法进行了真实大气、望远镜条件下的模拟实验,得到了较好的结果。实验结果表明,取样期间大气统计特性不变和小方差条件的重要性。为满足这一条件,合适的探测器是必须的。     

图像高速转储方法及实现

本文针对图像采集中的图像高速转储处理提出几种可行的方法，并对这几种方法进行了详细分析，给出了相应的实现思路，最后对这几种方法进行了比较分析。     

天文高分辨像复原技术检测地基天文光学望远镜成像质量

在天文高分辨像复原技术的基础上，根据谱比法较准确地测量视宁度参数r0后，计算得到大气系统的平均短曝光传递函数，从而把大气湍流对检测结果的影响从综合成像系统中分离了出来。利用望远镜摄取大量目标源的短曝光像(斑点图)作为原始数据，通过分析这些含有望远镜衍射极限分辨率信息的斑点图，实现天文光学望远镜系统点扩展函数(PSF)中低频信息的重建，得到半峰全宽(FWHM)和80％的能量集中度(EE)。     

云南天文台斑点象探测系统的性能测量与改进

讨论了云南天文台１９９５年研制的斑点象探测系统存在的几个问题：ＩＣＣＤ探测的一些性能参数不明,控制器不灵,数据的采集速度较慢等,然后报导了对ＩＣＣＤ光灵敏度和电子快门参数的测量;对ＩＣＣＤ控制器的改装和提高数据采集速度的方法以及用改进后的探测系统进行观测的情况     

区域限定砌砖法及天文像复原实验

在简要介绍了由Hofmann等提出的迭代最小二乘法天文像复原法砌砖法(Building block)的原理后，提出用斑点干涉术等方法对被观测目标像的范围大小进行大概估计的预处理方案，这样将做到对砖块的区域限定投放，避免大量无效的砖块投放迭代步骤。天文高分辨率像复原实验表明，砌砖法的效率被大大地提高了。