题名基于图像融合技术开展近地天体的高精度天体测量研究
作者张益恭
答辩日期2022-07-01
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点北京
导师王建成
关键词天体测量 近地天体 图像融合 可观测极限视星等 运动目标识别
其他题名Research on precision astrometry of NEOs based on image fusion technique
学位专业天体测量与天体力学
英文摘要天体测量学是天文学的一个重要分支学科。针对太阳系天体开展长周期、多历元的天体测量观测对多个学科领域都有较大的促进作用。例如,改善观测目标的轨道理论,提高历表精度,增强对近地天体的预警防御能力;帮助研究行星物理;促进太阳系的起源、形成和演化相关研究;助力深空探测;加深对大行星本身的认知;分析确定星表的系统效应等。本文主要针对太阳系天体中的重要组成部分——近地天体目标开展研究工作。近地天体的高精度天体测量观测是天体测量学科的一个重要观测研究课题,开展相关的技术方法研究具有非常重要的现实和科学意义。本文提出如下相关技术方法,并开展观测试验和验证,为后续近地天体目标的研究奠定基础。近地小天体星等暗弱、移动速度快等特点,是制约其天体测量观测精度的重要原因。本文提出一种图像融合技术用于开展近地小天体的高精度天体测量研究。通过天文观测获取多幅相对曝光时间较短的近地小天体图像,利用图像融合技术分别对所获取观测图像中的背景恒星及近地小天体目标进行图像融合处理,能够同时获取较多高信噪比的背景恒星及较为理想的近地小天体图像,避免较亮的背景恒星饱和,减小望远镜跟踪误差和近地小天体历表中运动速度理论值误差带入的影响,能够显著提高天体测量观测精度。为了进一步提高望远镜的观测效率,发挥图像融合技术在近地天体后随观测中的作用,获得高精度的近地天体位置信息。通过考虑实际观测中,运动目标与背景恒星速度差异与观测曝光时间不匹配所导致的星像拖尾问题,在针对恒星可观测极限视视星估算方法的基础上,进一步提出了一种运动目标可观测极限视星等的估算方法,用于获取较好的观测资料,便于后续开展精确天体测量。基于图像融合技术对运动目标观测图像不能拖尾的要求,通过对包含运动目标和背景星像的连续图像序列进行直接叠加,得到检测图像。利用运动目标和背景恒星拖尾星像之间的差异化信息,提出了一种利用不同目标所呈现条纹倾斜度的不同来识别检测图像中运动目标的方法,并进一步基于目标识别时所获得信息,给出了目标提取和分割的具体实施方法。针对使用云南天文台1米光学望远镜获得的近地小行星图像序列开展了运动目标识别、提取和分割实验,验证了所提出方法的有效性。该方法作为图像融合技术中的一项关键环节,能在后续数据处理管线开发中起到重要作用,提高数据处理效率。最后我们总结了本文的主要内容,并对后续将要继续开展的工作进行了展望。
语种中文
学科主题天文学
页码0
内容类型学位论文
源URL[http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25789]  
专题云南天文台_天体测量及应用研究组
作者单位中国科学院云南天文台
推荐引用方式
GB/T 7714
张益恭. 基于图像融合技术开展近地天体的高精度天体测量研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2022.
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