[发明专利]一种标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法

权利要求书

1.一种标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、采用望远镜对穹顶作重叠照相观测，覆盖全部星点光源，且相邻两幅观测图像之间的重叠区域存在若干共同星；对全部观测图像进行预处理；

S2、根据步骤S1的处理结果，获取每帧观测图像中星点的量度坐标、对应的星点光源的初始球面坐标，以及相邻帧观测图像共同星对应的星象编号，并计算每帧图像中心的球面坐标；

S3、根据星点的量度坐标和初始球面坐标，结合观测图像的底片模型参数，建立参考星观测方程；同时根据共同星两次观测的球面位置严格相等的原则，为相邻帧图像中同一共同星建立观测方程，分别计算该共同星相对两帧图像中心的球面坐标的坐标三元基，通过最小二乘方法解出所有观测图像的底片模型参数；

S4、将改正后的观测图像底片模型参数作用于所有星象，根据目标星的量度坐标得到其理想坐标，进而得到其球面坐标；

S5、判断S4获取的星点球面坐标与初始球面坐标的差异，如差异大于设定阈值，则将初始球面坐标设定为新得到的球面坐标，并重复执行S2～S4步骤，直至新得到的球面坐标与初始球面坐标的差异小于阀值，将该新得到的球面坐标标定为该光源星点的球面坐标。

2.根据权利要求1所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，步骤S1用于拍摄图像和数据收集与预处理，其具体步骤包括：

S11、采用望远镜对穹顶作重叠照相观测，覆盖全部星点光源，且保证相邻两幅观测图像之间的重叠区域存在若干共同星；

S12、对各观测图像进行处理，提取每幅观测图像中星点光源星象，计算星象中心的量度坐标(x,y)；

S13、建立星象与星点光源之间的匹配，给出星象对应的初始球面坐标(α,δ)；

S14、通过相邻帧图像上星点光源的比较，识别重叠区域内的共同星。

3.根据权利要求2所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，步骤S2中，根据星象的量度坐标(x,y)和初始球面坐标(α,δ)，计算每帧图像中心的球面坐标为(α₀,δ₀)。

4.根据权利要求3所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，步骤S3中，建立参考星观测方程的方法为：根据星点的量度坐标(x,y)和初始球面坐标(α,δ)，建立参考星观测方程，即

ξ＝H(x,y；a₁,...a_n)

η＝I(x,y；a₁,...a_n)

其中，H和I分别为底片参数模型表达式，a和b为底片模型参数。

5.根据权利要求4所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，步骤S3中，建立共同星观测方程的方法为：根据共同星两次观测的球面位置严格相等原则，建立共同星观测方程，即

其中，(x₁,y₁)和(x₂,y₂)分别代表某共同星在两帧图像上的量度坐标；a和b分别代表两帧图像的底片模型参数；W₁和W₂为坐标三元基；系数k用于将矢量化为单位矢量。

6.根据权利要求5所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，W₁和W₂根据图像中心的球面坐标计算得到，即

7.根据权利要求5所述的标定穹顶恒星模拟系统的重叠照相测量方法，其特征在于，系数k通过理想坐标获取，即：

其中理想坐标(ξ,η)根据星象初始球面坐标(α,δ)和其所在图像中心球面坐标(α₀,δ₀)计算得到，即：