LAMOST光纤单元位置匹配问题研究

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1、第40卷第6期光学技术Vo1．40No．62014年11月0rICALTECHNIQUENOV．2014文章编号：1002—1582(2014)06—0520—04LAMOST光纤单元位置匹配问题研究吴俊丰，刘志刚，刘力力，刘永梅，严红红(中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230027)摘要：为了使LAMOST(大天区多目标光纤光谱天文望远镜)能够准确运转，需要对焦面板上光纤的位置进行检测和标定。在这一过程中，还需要对由前照法拍摄后所提取的光斑位置与单元实际位置进行匹配。在研究位置匹配的过程中，提出了一种经改进的以背照法[中的匹配方

2、法为基础的新型匹配方法——最小值匹配法，有效地解决了原匹配方法在前照法检测过程中光斑数量众多、位置随机、计算量大等问题。实验证明，最小值匹配法的匹配正确率可满足LAMOST的使用需要。关键词：光学测量；LAMOST；最小值匹配法；前照法；位置匹配；定位参数中图分类号：TH706文献标识码：AResearchonpositionmatchingofLAMOSTfiberunitswuJunfeng，LIUZhigang，LIULili，LIUYongmei，YANHonghong(DepartmentofPrecisionMachineryand

3、PrecisionInstrumentation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，Anhu，China)Abstract：InordertoensurethattheLargeSkyAreaMulti—ObjectFiberSpectroscopyTelescope(LAMOST)systemcanrunaccurately，itisnecessarytOmeasurethepositionofopticalfibersonthefocalplateofLAMOST．Iti

4、sneededtOmatchonthepositionoflightspotextractedbyfrontilluminatewiththeactualpositionsofunits．Duringthestudyofpo—sitionmatching，anewpattern(theminimummatchingmethod)basedontheoldoneandmoreappropriatetofrontillu—minatemethodispresented．Withthenewmethod。problemsfoundinmatching

5、offrontilluminatemethod，suchasex—cessiveamountsoflightspots，randomlocation，complicatedcalculations，aresolvedeffectively．Keywords：opticalmeasurement；LAMOST；minimummatchingmethod；frontilluminatemethod；positionmate—hing；positioningparameters长期以来，LAMOST一直采用背照法进行光O引言纤单元位置检测_2]，具体

6、方法是使单元端面的光纤国家重大科学工程“大天区多目标光纤光谱天自行发光，在黑暗环境下用CCD相机拍摄获得焦面文望远镜(LAMOST)”，在其直径为1．75m的焦面上4000个单元的位置。由背照法拍摄所得的图像，板上安置了4000根光纤。在天文观测过程中，每个光纤端面光斑与背景区别很大，基本不会出现灰度定位单元控制一根光纤，使其端面对准一颗星体，并值近似的干扰点，易于提取亮点获得位置，计算流程将接收到的光传输到另外一端的光谱仪中。为确保较为简单。系统准确运转，需要对这些光纤的定位精度进行检为满足新阶段发展的需要，LAMOST希望实测和标定。现光纤

7、定位单元的实时校准，从而使单元的闭环控*收稿日期：2014—02—18；收到修改稿日期：2014—04—25E-mail：3659025@163．COII1作者简介：吴俊丰(1988一)，男，硕士研究生，主要从事机械电子方面的研究。520第6期刘志刚，等：LAMOST光纤单元位置匹配问题研究制[3]成为可能。由于背照法在检测前需要向光谱仪(1)设定最大匹配距离D一5000~m。选取一端的光纤照明，在检测流程结束后才重新恢复，导致个光纤单元，计算该光纤单元的光纤所处的理论位检测过程中望远镜无法正常观测，不利于实时校准。置与所有光斑的距离，找出距离

8、最小值d，若d小于在研究过成中发现，用前照法代替背照法进行单元D，则认为此光斑坐标即为该光纤的当前位置。若位置的检测是一套十分可行的方案。d不小于D，