论文摘要
没随着新的观测手段与观测技术的不断引入,改进天体观测CCD图像处理的方法提高其精度变得越来越重要。对于天体定心问题,已经发展了许多经典的数值定心算法。一维方法有:高斯拟合法、修正矩方法、中值法等,二维方法有:高斯拟合法、修正矩方法等。在这些方法中,二维方法因其测量精度高而为大多数天体测量研究者所采用,而对于实际观测的CCD图像而言,究竟二维方法中哪种具体算法的测量精度更高并没有一个统一的定论。所以,要改进软件处理方法提高测量精度使得天体测量更好地发挥CCD这一优良器件的作用,有必要将各种方法在同一标准下进行精度比较。关于星像定心算法的研究和比较问题,Stone、van Altena、Auer等人以照相底片或仿真图像做过相关方面的研究。Stone将各种算法在处理速度、收敛性、对暗星或高背景下星像的检测的能力特别是精度等方面进行比较分析,得出修正矩方法在各方面较之其他方法都具有一定的优势。季凯帆采用仿真图像和CCD图像也得出了类似的结论。本文在他们研究的基础上具体实现了各种算法的手动测量和半自动测量程序,再将算法应用于实际拍摄的CCD图像,通过对相同CCD图像不同算法产生的不同精度的结果进行统计方法上的比较,找出一种相对CCD图像而言较好的处理方法。本文处理的CCD图像是由国家天文台兴隆观测站地平式1米反射望远镜观测所得。在进行资料的统计分析过程中,我们发现由于望远镜的消旋系统不完善导致了CCD观测视场的扭曲问题,这使得CCD观测图像具有一定的系统误差。针对这一问题,我们通过将CCD图像中恒星位置的偏差显示出来,找到一种较为有效的方法,即仿射变换来消除这种系统误差。消除系统误差后得到可以反映各种方法内部精度的数据,将这些数据在统一的比较方案下进行对比分析得出了各种定心方法的测量精度。经过大量数据的统计分析,我们发现,就位置测量精度而言,二维定心算法比一维定心算法好,而二维高斯拟合法对比二维修正矩方法具有一定优势,且在暗星方面尤为明显。