[发明专利]一种光学天文望远镜杂散光均匀性实时检测方法

说明书

本发明提供一种杂散光均匀性实时检测方法，包括如下步骤：1）目标图像本底和平场的预处理；2)绘制直方图，以ADU大小和频率为自动判断依据进行星像扣除；3)绘制背景杂散光等高线图，计算杂散光均匀性等相关参数。本发明通过实时检测杂散光均匀性，提供CCD像面背景分布和统计数据，可以辅助较差测光中比较参考星的选择，提高测光精度。

技术领域

本发明属于光学天文测量技术领域，具体涉及一种光学天文望远镜杂散光均匀性实时检测方法。

背景技术

现代光学天文望远镜朝着大口径、高精度的方向发展。测光观测数据的精度往往决定了分析结果的可信度。天文学家常用较差测光方法处理天文观测数据，计算光度恒定的比较星和临近目标星的星等差，可忽略观测时的大气条件差异，并得到目标星的亮度。对于时序测光，还可以得到目标星的亮度变化曲线。杂散光均匀性是影响光学天文望远镜星像信噪比的重要因素之一，会引起探测器像面背景强度的区域性差异，造成较差测光精度降低，主要来源于天空背景亮度的不一致，其原因通常有月光影响、亮星影响、城市灯光污染等。

测光数据的实时处理是天文数据分析的发展方向之一，避免时间滞后性。以往的数据处理方法并未考虑天空背景不均匀对测光精度的影响，且该影响不能通过除平场的方法消除。背景杂散光分布无法通过调整对比度等方法进行有效检测。杂散光均匀性实时检测可以辅助较差测光中比较参考星的选择，减少背景亮度不同对较差测光精度的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种光学天文望远镜杂散光均匀性实时检测方法，所述方法在对目标图像本底和平场的预处理后，绘制直方图，并以ADU大小和频率为自动判断依据进行星像扣除，最后绘制背景杂散光等高线图，完成计算杂散光均匀性相关参数；

进一步地，所述方法包括：

S1、目标图像预处理：对望远镜拍摄目标星进行减本底和除平场处理，提高测光精度；

S2、扣除星像影响：消除星像与背景亮度差值较大对等高线图的影响；

S3、绘制背景杂散光等高线图，计算杂散光均匀性：辅助较差测光中比较参考星的选择，减少背景亮度不同对较差测光精度的影响，提高测光精度；

进一步地，所述S3绘制背景杂散光等高线图包括：

S31：划分图像区域；

S32：给出图像上不同区域的杂散光统计数据；

进一步地，所述S31划分图像区域的方法包括：

方法一：将图像划分为四个象限；

方法二：将图像划分为多个矩形；

进一步地，所述S32中不同区域的杂散光统计数据包括杂散光的均匀性、平均值、能量百分比、和背景值上限，所述杂散光的均匀性以背景值标准差表示；

进一步地，所述S1具体包括：

S11：望远镜预先拍摄多幅本底图像和平场图像，用于对目标图像的处理；

S12：用本底图像消除CCD本身的偏置电压，平场图像改正CCD各像元的响应不均匀性；

S13：将目标图像减去本底图像，并除平场图像，完成目标图像的预处理；

进一步地，所述S2具体为：

S21：找出星像ADU值最小值，在整个CCD像面上，背景所占比例大，星像ADU值比背景ADU值大；

S22：以ADU大小和频率为自动判断依据，计算每个区间占总数的百分比，并将百分比小于1%的ADU区间内的所有点看作星像；

S23：从ADU最小值开始依次将每个区间所占总数百分比累加；