分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-12-06 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 基于CCD图像的天文观测中,星像匹配是一项基本的任务。提出一种基于k-d树和k-means 聚类算法的星像匹配算法,应用三角形不变性元组对相似三角形进行盲匹配,算法可以间接计算CCD图像的比例尺。三次使用k-d 树优化计算,并使用k-means 聚类算法对图像进行分割,提高星像匹配的精度。使用云南天文台1 m望远镜拍摄的稀疏星场和2.4 m望远镜拍摄的密集星场进行了星像匹配算法的测试。实验结果表明,该方法能较好地自适应图像比例尺的微小变化,同时提高星像匹配的精度。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 几何扭曲(Geometric Distortion,GD)是电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)高精度测量不可忽略的因素,通常需要细致的观测工作导出,这必然占用宝贵的观测时间。 利用丽江观测站2.4m望远镜观测密集星场的CCD图像,初步发现了图像几何扭曲随天顶距(Zenith Distance,ZD)的变化规律。具体地,本文参考Gaia DR3 星表提供的位置信息并进行数据归算,改正了较差颜色折射(Differential Color Refraction,DCR) 效应,求解出不同观测时间CCD的几何扭曲模型,并使用四阶多项式拟合。结果表明,CCD图像的几何扭曲与观测时的天顶距存在一定的相关性。在像素x方向,几何扭曲模型四次项x4, x3 y, x2 y2 和xy3、二次项x2和xy与天顶距存在较明显的线性关系;在y方向,与天顶距存在线性关系的系数项为四次项x4和xy3、三次项xy2和二次项xy。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2023-10-16 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 使用紫金山天文台姚安观测站80cm望远镜在2022年2月至4月对矮行星Haumea进行了两轮观测。对所有的观测图像使用干涉条纹剔除技术,并利用相对测光导出了Haumea的仪器星等,最后对两轮光度测量结果进行归一化处理以便联合分析。通过相位弥散最小化(Phase Dispersion Minimization,PDM)方法以及Lomb-Scargle周期图法分别求得了Haumea 的自转周期。两种方法求得的自转周期结果仅相差0.072 s,这表明所求周期具有良好的一致性。Haumea光度测量结果显示明显的双峰自转光变曲线,自转周期为3. 915 4 0. 000 2h,峰峰值幅度为0.26 0.01 mag。通过导出的自转光变曲线,最终估计了Haumea由于自转产生的光度变化对位置测量的影响最大为-9~9mas。这一测光观测对后续高精度天体位置测量具有基础意义。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 在天文图像处理领域,图像减法技术得到了广泛的应用。由于不同的大气条件、不同的曝光时间和不同的滤光片等原因,两幅图像无法直接进行图像相减。本文提出一种新的图像减法算法,其本质是从统计学意义上利用相关性消除两幅图像之间具有相似流量分布的部分,并保留具有不相似流量分布的部分。该算法执行速度非常快,是数值稳定和局部独立的。基于本文的算法,使用Python语言作为接口,C语言作为底层实现开发了一套图像减法代码。使用该算法以及其他三种类似的算法来处理天文图像。试验表明,该算法能够在很短的时间内找出两幅图像之间的差异,并快速定位运动目标,同时具有良好的鲁棒性和位置测量稳定性。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-05-27 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 本文把Morgado等人提出的相互逼近(mutual approximation)技术从天然卫星的天体位置测量拓展到小行星和邻近Gaia星表参考星的相对位置测量,希望获得更高的小行星的位置测量精度。使用中国科学院云南天文台 1m 光学望远镜在2020年11月11~12日对小行星702(Alauda)进行了试验观测。在观测资料中,目标小行星共有5次相互逼近事件。参考Gaia DR2(Data Release 2)星表,归算结果显示,在准确度方面,相互逼近方法与经典天体测量(四常数模型)方法具有良好的一致性;在测量精度方面,相互逼近方法在赤经、赤纬两个方向分别为6毫角秒和2毫角秒,相比于经典天体测量(四常数模型)方法在位置测量精度上有6~10倍的提高。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2021-03-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 天体随时间的光度变化能够反映其物理性质,高精度测光技术的研究帮助我们更好地分析与探究天体的光变情况,对天体的演化研究有重要意义。本文介绍了相关的测光工具与技术,探索了把MaxIm DL软件与photutils测光库相结合的测光技术及其应用,提出了连续图像中各星像测光数据快速匹配的解决方案。通过分析中国科学院云南天文台1m光学望远镜拍摄的M35星团图像,本文发现了相对测光中存在精度回报(precision premium)现象,即相近的两颗星进行相对测光具有更高的测量精度,且该现象的显著程度与大气质量相关。针对于相对测光的精度回报现象,本文提出了高精度相对测光的参考方法。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2020-06-30 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 为探究Astrometrica和MaxIm DL两个软件在天体测量中的应用与处理差异,本文从上述两个软件的总体情况、CCD图像的读写与变换、平场校正处理、参数设置、归算与堆叠等方面进行了详细的比较和技术研究。以中国科学院云南天文台1m光学望远镜拍摄的M35星团的2组观测资料为例,探究了Astrometrica均值、中值和MaxIm DL均值、中值、标准差(Sigma Clip)、迭代的标准差(SD Mask)6种图像堆叠方法的输出结果。本文对上述6种输出结果进行了数据归算,具体参考了Gaia DR2星表,比较了上述6种堆叠方法星像的位置测量精度。本文发现使用Astrometrica中值堆叠输出的图像在位置精度中存在异常。最后,本文提出了两个软件在天体测量和巡天工作中配合使用的方法。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 为了获得大视场的高精度天文图像,实施了一种望远镜CCD图像的拼接方法。从原始图像到最终合成图像的坐标转换采用了结合星表UCAC4的六常数模型。不同于硬件级的拼接,使用逐个像素的灰度值再分配的方案进行图像融合。进一步采用云南天文台2.4m望远镜拍摄的CCD图像进行了试验。结果表明,该算法可以产生较高质量的大视场CCD图像,可以直观地发现运动目标,暗星信噪比有显著改善。高精度的图像拼接还与原始数据扭曲改正的预处理密不可分。与未做扭曲改正相比,图像拼接的位置精度提高了约一倍(约0. 02 pixel)
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-10-11 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 在已知图像几何扭曲模型的基拙上,对2013年2月5日使用云南天文台2. 4 m望远镜观测近地小行星(99942) Apophis资料中的58幅CCD图像进行了几何扭曲校正,并对校正后的图像测出的星像位置进行了几何扭曲残差分析。结果发现,星像位置X, Y两个方向的几何扭曲残差约在1 0. 02 pixel内。为了探究影响几何扭曲残差大小的因素,设计了仿真实验。将模拟星像函数经过设定的扭曲函数模型添加几何扭曲,得到受扭曲的星像函数,并对扭曲前后的星像进行几何扭曲残差分析。结果显示,星像的半峰全宽(FWHM)越大,几何扭曲模型的扭曲变化越快,几何扭曲残差越大。
分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2017-09-26 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要: 木卫六是木星最大的一颗不规则天然卫星,为了获得它的高精度观测位置,天体测量归算过程中各方面都需要考虑,其中特别重要的是参考星表的选择。应用最新公布的星表Gaia Data Release 1( Gaia DR1),同时采用UCAC4星表进行比较,对2015年云南天文台获得的185个木卫六的观测资料进行处理和归算,结果显示,采用Gaia DR1星表的木卫六的位置测量精度在赤经和赤纬两个方向都约为0. 02",比采用UCAC4的结果有显著提升。