高精度的天文图像拼接

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：高精度的天文图像拼接High-precisionAstronomicalImageMosaics作者姓名：阳强指导教师姓名及学位、职称：彭青玉博士、教授学科、专业名称：计算机科学与技术、软件工程学位类型：学术学位论文提交日期：2016年06月论文答辩日期：2016年06月答辩委员会主席：唐正宏研究员论文评阅人：钟金刚教授、胡玉平教授学位授予单位和日期：暨南大学2016年06月26日独创性声明＂ＩＶｉ－、：么的学位论义ｌｌｉ卢ＷＷｉ水人ｉ才帅化４｜化４＾向＾％Ｉ本人ｆｌ々取扣的加Ｗ小化和致谢的地｜ｙｊ１．除ｒ

2、义中特别外，论文小包巧Ｈ化人軒发研巧成朵｜策或撰写过的研化化架’化小包含为获稱雲南大学或其他教汽化构的学一书而化用过的材料？与巧同Ｘ作的閃志对本研究所做的任何巧献均。在陆或化作了明确的说明并袭示谢意。论．义中〇：口日学位论文作者签名：签字日期之／备年月／学位论文版权使用授权书乂挙仿论义作者完全了解空南大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和侶阅レ论文的全部或部分内容编入有。乂人巧权藝南大学可ッ将学位＾、汇编学位论文。、缩印或扫描等复制手段保存关数据库进行

3、检索，可式采用影巧）（保密的学位论文在解密后适用本授权书＾旅＼学位论文作者签名导师签名：表勺：多５签字曰期：之口／＾年＾月２口曰签字曰期年／月／曰气摘要长焦距望远镜拍摄的天文图像一般具有高精度的位置和光度，而没有较大的视场。为了能够得到高精度的大视场的天文图像，我们对各原始图像进行拼接。本文使用了几种不同的拼接方法。各拼接方法均包括坐标转换和像素融合两个部分。坐标转换过程主要尝试了三种主要的方案，即基于空间平面间的投影的参数模型、基于星表配准的球面坐标转换模型以及基于建立辅助坐标系简化运算的模型。其中，方案二是本文新提出的。实验发现，在三种方案中

4、球面坐标转换的方法获得的图片的精度最高，但是速度最慢。它结合了星表UCAC4的星象位置计算CCD的底片常数，然后再做图像间的坐标转换。基于空间平面间的参数模型的方案运算速度是这三个中最快的，其中仿射变换只是一种近似计算。基于辅助坐标的简化运算是严格的，其运算速度适中，但是在本文中的效果还不理想，依然需要对其进一步研究。坐标转换完成后，再用图像融合技术将各图像合并到一起即可得到拼接图像。同时，本文推导出方案三的辅助平面法中的快速平面转换也属于八参数模型的范畴，给出了八参数模型的最小二乘法求解过程。进一步地，通过云南天文台2.4m望远镜实际拍摄到的许多CCD图像对

5、拼接方案进行检验。这些算法能将多幅CCD图像拼接成一幅比较大的高精度的且拥有比原始图像更高信噪比的合成图像。目前已经可以应用这种图像来寻找运动目标和暗弱星象。如果对原始数据用Peng等人的方法进行扭曲改正后采用方案二，图像拼接过程产生的误差仅为0.02个像素，基本能满足目前对视场定标的要求，而没有进行扭曲改正的图像直接拼接会产生0.04个像素的误差。这些实验说明Peng等人的扭曲模型能有效提高天文图像的拼接精度。关键词：图像拼接；大视场；几何扭曲;天文图像IAbstractAstronomicalimagestakenbyLong-focustelescope

6、usuallydon’thavelargefieldofviewbuthighprecisionandluminosity.Inordertoobtainastronomicalimageswithhighprecisionandalargefieldofview,imagemosaicsareimplemented.Severalmethodsproposedhereconsistofcoordinatetransformationandpixelfusion.Threedifferenttransformationschemesareexperimente

7、dincoordinatetransformation.Respectively,thefirstoneisbasedonspaceprojectiontransformationofplane-to-plane.Thesecondoneisbasedonsphericalcoordinatetransformation.Andthelastoneisbasedonauxiliarycoordinatesystemwithafasterspeed.Ourstudyshowsthatthesecondschemeproposedhereacquirescompo

8、siteimageswithhighe