[发明专利]一种全日面观测系统的实时自调焦方法

权利要求书

1.一种全日面观测系统的实时自调焦方法，其特征在于：提供一种全日面观测时的焦距评价，利用其可精密测量离焦评价参量，且无需对测量系统进行人为判断干预；实时自调焦方法的实施步骤如下：

1)输入包含太阳边缘点的图像，根据太阳在CCD相机上的位置划分成9种不同可能的情况，如果存在例外情况，则采用简化方法，忽略太阳的具体位置，直接用梯度类算子提取太阳边缘，建立可能的太阳边缘点集合并跳过2)；

2)在每一个太阳边缘点附近切割纵向和横向线段，根据太阳临边昏暗规律的曲线，逐一提取临边昏暗曲线上的反转点(inflexion point)，建立太阳边缘点集合；

3)对太阳边缘点集合{ψ(R，x_c，y_c，x_i，y_i)}建立约束方程，如(1)所示：ψ表示太阳边缘点集合存在的函数关系，R表示太阳半径，N表示日面边缘点的总数目；x_c表示日心在CCD相机上的横坐标，y_c表示纵坐标；i为某一个边缘点的序号，x_i表示该边缘点在CCD相机上的横坐标，y_i表示纵坐标；

ψ(R,xc,yc)=Σi=1N{R2-[(xi-xc)2+(yi-yc)2]}2---(1)]]>

4)将方程(1)按最小二乘问题处理，对参数R，x_c，y_c求偏导；

∂ψ(R,xc,yc)∂(R,xc,yc)=0]]>

∂ψ∂R=Σi=1N4R·{R2-[(xi-xc)2+(yi-yc)2]}=0∂ψ∂xc=Σi=1N4(xi-xc)·{R2-[(xi-xc)2+(yi-yc)2]}=0∂ψ∂yc=Σi=1N4(yi-yc)·{R2-[(xi-xc)2+(yi-yc)2]}=0---(2)]]>

5)将最小二乘求解问题线性化，进行矩阵建模X·A＝B，且此问题存在精确解析表达式，其各项表达式如(3)所示；

X=1xi‾yi‾xi‾xi2‾xiyi‾yi‾xiyi‾yi2‾,A=R2-xc2-yc22xc2yc,B=xi2‾+yi2‾xi3‾+xiyi2‾xi2yi‾+yi3‾---(3)]]>

6)求解过程中定义判焦参数dev，本发明将太阳边缘点集合{ψ(R，x_c，y_c，x_i，y_i)}到拟合日心点(x_c，y_c)的所有距离构成的集合的均方差定义作判焦参数，即日面所有半径构成的集合的弥散度，弥散度大则离焦量也大；

7)在焦平面前后按一定步长采像并同时按1)至6)过程获得dev，取最小值作为最佳焦距位置。

2.根据权利要求1所述的一种全日面观测系统的实时自调焦方法，其特征在于：在权利要求1步骤2)中，所述的太阳边缘点集合{ψ(R，x_c，y_c，x_i，y_i)}建立过程中每一个太阳边缘点都是被限定在太阳临边昏暗规律的阈值范围中去寻找；下限采用太阳边缘点附近切割线上光强最大值的0.4倍。