CN110689571B - 基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜，方法包括：根据星体数据库，查询目标星体的赤经和赤纬信息；根据查询结果以及星体观测设备的当前地理位置、时间，得到目标星体的第一俯仰角度和第一水平角度；根据预存的误差角度，对第一俯仰角度/第一水平角度消除误差得到第二俯仰角度/第二水平角度，其中误差角度根据选择的基准星体的第三俯仰角度和第三水平角度与设备在该角度拍摄到的星体的第四俯仰角度和第四水平角度而获得；将星体观测设备调节到第二俯仰角度和第二水平角度后，拍摄图像。本发明无需在望远镜开机后进行误差校准，而是根据预计算的误差角度进行自适应调节，自动调节到消除误差后的角度进行观测。

Description

基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜

技术领域

本发明涉及天文望远领域，特别涉及一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜。

背景技术

望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。

望远镜设备在搜星前需要调节望远镜镜头的角度，使搜寻的目标星体出现在镜头中。现有技术中，望远镜开机后需要预先进行误差校正，然后搜星的过程中需要是采用赤道仪及一系列的角度传感器如陀螺仪等进行检测追踪，但是，赤道仪笨重且价格昂贵，也无法保证在追踪星体时不产生脱线。

现有技术中，望远镜在每次开机后都需要进行角度校准，费时费力，并且操作人员需要具备一定的校准水平。

现有技术中缺少望远镜误差角度自适应调节的技术。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法，包括以下步骤：

S1、根据星体数据库，查询目标星体的赤经和赤纬信息；

S2、根据星体观测设备的当前地理位置和当前时间，以及目标星体的赤经和赤纬信息，得到目标星体的第一俯仰角度和第一水平角度；

S3、根据预存的误差角度，对所述第一俯仰角度消除误差得到第二俯仰角度，对所述第一水平角度消除误差得到第二水平角度；

S4、将所述星体观测设备调节到第二俯仰角度和第二水平角度后，拍摄得到所述目标星体图像，

其中，所述误差角度包括俯仰误差角度和水平误差角度，所述误差角度的初始值通过以下方法计算得到：

S300、选择基准星体，并根据当前地理位置、当前时间以及所述基准星体的赤经和赤纬信息得到其第三俯仰角度和第三水平角度；

S301、将星体观测设备调节到第三俯仰角度和第三水平角度后，拍摄得到待识别星体图像；

S302、对所述待识别星体图像进行识别得到图中的被识别星体；

S303、查询所述被识别星体的赤经和赤纬信息，结合拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置和当前时间，得到所述被识别星体的第四俯仰角度和第四水平角度；

S304、将所述第三俯仰角度减去第四俯仰角度得到俯仰误差角度，将所述第三水平角度减去第四水平角度得到水平误差角度。

进一步地，所述星体观测方法还包括在步骤S4之后执行对目标星体的验证操作，所述验证操作包括以下步骤：

S501、对所述目标星体图像进行识别得到图中的多个被验证星体；

S502、判断所述被验证星体中是否存在所述目标星体，若存在，则验证通过，若不存在，则根据其中一个被验证星体的赤经和赤纬信息，结合拍摄所述目标星体图像的当前地理位置和当前时间，得到该被验证星体的第五俯仰角度和第五水平角度；

S503、将所述第二俯仰角度减去第五俯仰角度得到校准俯仰误差角度，将所述第二水平角度减去第五水平角度得到校准水平误差角度，更新并存储校准后的误差角度；

S504、以更新的误差角度再次执行S2-S4，得到所述目标星体图像。

进一步地，步骤S2中的第一俯仰角度、步骤S300中的第三俯仰角度和步骤S303中的第四俯仰角度均通过以下公式计算得到：

sin(h)＝sin(w)×sin(cw)+cos(w)×cos(cw)×cos(t×15)，其中，h为俯仰角度，w为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，cw为星体的赤纬信息，t为星体的天体时角。

进一步地，所述星体的天体时角通过以下公式计算得到：

t＝100/15+n×24/365.2422+T'-cj/15，其中，n为当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T'为当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，cj为星体的赤经信息。

进一步地，所述当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值通过以下公式计算得到：

T'＝T-ΔT＝T-(sj-j)/15，其中T'为在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，T为时区时间，sj为时区经度信息，j为星体观测设备当前地理位置的经度信息。

进一步地，步骤S2中的第一水平角度、步骤S300中的第三水平角度和步骤S303中的第四水平角度均通过以下公式计算得到：

cos(f)＝sin(cw)/(cos(w)×cos(h))-tan(w)×tan(h)，其中，f为水平角度，cw为星体的赤纬信息，w为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，h为俯仰角度。

作为第一种技术方案，步骤S302中识别得到图中的被识别星体包括以下步骤：

在所述待识别星体图像中选择三颗星体，构成第一三角形，得到第一三角形边长比例关系；

在星体数据库中查找满足所述第一三角形边长比例关系的三颗星体的组合，若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为一组，则以该三颗星体中的任意一颗星体作为所述被识别星体；若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组三颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

在所述待识别星体图像中选择三颗星体构成与所述第一三角形具有至少一个共同顶点的第二三角形，得到第二三角形边长比例关系；利用所述第二三角形边长比例关系在所述满足第一三角形边长比例关系的组合中排除不能够满足第二三角形边长比例关系的组合。

作为第二种技术方案，步骤S302中识别得到图中的被识别星体包括以下步骤：

在所述待识别星体图像中选择第一星体和其他N颗星体，所述第一星体与所述其他N颗星体构成N条线段，得到线段比例关系；

在星体数据库中查找满足所述线段比例关系的N+1颗星体的组合，若满足所述线段比例关系的所述组合数量为一组，则以该N+1颗星体中的任意一颗星体作为所述被识别星体；若满足所述线段比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组N+1颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

在所述其他N颗星体中选择第二星体，所述第二星体与其他N颗星体构成N条新线段，得到新线段比例关系；利用所述新线段比例关系在所述满足线段比例关系的组合中排除不满足新线段比例关系的组合。

进一步地，步骤S302之前还包括执行对所述待识别星体图像进行噪点判别的操作，包括以下步骤：

寻找所述待识别星体图像中发光体的中心像素点，其亮度记为P_max；

以所述中心像素点为圆心，以r₀为半径确定圆形范围，计算该范围内亮度均值，记为P₀；

若P_max-P₀<k*P_max，则调整r₀为r₀+r_step，直至P_max-P₀≥k*P_max，其中，k为设定的降噪系数，r_step为半径步进调整值；

若r₀≥r_th，其中，r_th为设定的半径阈值，此处r₀为调整后的新的半径值，则判定所述发光体为星体，否则判定其为噪点，并删除所述发光体的像素点。

再一方面，本发明提供了一种利用上述的星体观测方法来观测星体的天文望远镜。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

1)望远镜开机后无需预先进行误差校准，机器自动实现误差角度自适应调节；

2)对拍摄图像进行验证，确保误差角度的实时正确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的基于误差角度自适应调节的星体观测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的误差角度的初始值的获取方法流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了天文望远镜，其采用以下基于误差角度自适应调节的星体观测方法来观测星体并对星体成像，参见图1，所述星体观测方法包括以下步骤：

S1、根据星体数据库，查询目标星体的赤经和赤纬信息。

所述星体数据库中还能查询该星体的赤经和赤纬信息，比如天狼星在天球上的坐标是赤经06h 45m 08.9173s，赤纬-16°42'58.017"(历元2000.0)，比如，Comet Hale Bopp(海尔波普彗星)在星体数据库中可以查询得到赤经23h、赤纬42.467°。

在第二赤道坐标系中，天体的位置根据规定用经纬度来表示，称作赤经(α)、赤纬(δ)。赤纬就是天体的位置与天赤道位置的差，赤纬的取值为-90度到+90度，在天赤道以北多少度就为正多少度，反之，在天赤道以南多少度为负多少度。赤经类似于地球经度的角距离，和赤纬一起用来确定天体在天球中的位置，从春分点起沿天赤道向东计算，类似于地球纬度的赤纬指天体到天赤道的南、北角距离，指通过春分点的赤经圈与通过天体的赤经圈之间在天赤道上的弧段，以α表示，自春分点起，按与天球周日视运动相反的方向量度，从0h到24h。

S2、根据星体观测设备的当前地理位置和当前时间，以及目标星体的赤经和赤纬信息，得到目标星体的第一俯仰角度和第一水平角度。

具体地，所述第一俯仰角度通过以下公式计算得到：

sin(h1)＝sin(w1)×sin(cw1)+cos(w1)×cos(cw1)×cos(t1×15)，其中，h1为第一俯仰角度，w1为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，cw1为目标星体的赤纬信息，t1为目标星体的天体时角，所述目标星体的天体时角t1通过以下公式计算得到：

t1＝100/15+n1×24/365.2422+T1'-cj1/15，其中，n1为当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T1'为当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，cj1为目标星体的赤经信息，其中，当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值T1'通过以下公式计算得到：

T1'＝T1-ΔT＝T1-(sj1-j1)/15，其中T1'为在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，T1为时区时间，sj1为时区经度信息，j1为星体观测设备当前地理位置的经度信息。比如，当前时间为公元2018年1月23日北京时间22:00，拍摄地点在乌鲁木齐，则n1为23，T1’为北京时间转换为乌鲁木齐当地时间，以乌鲁木齐为例，即星体观测设备所在位置的经度为东经E87°37′23.93″，而北京时间的时区经度为E120°，代入上述公式即为：乌鲁木齐的当地时间转化值T’＝22-(120-87)/15＝19.8，转化为时分秒即为19点48分，公式中省略了经度的小数部分(不作省略则精度更高)。

具体地，所述第一水平角度通过以下公式计算得到：

cos(f1)＝sin(cw1)/(cos(w1)×cos(h1))-tan(w1)×tan(h1)，其中，f1为第一水平角度，cw1为目标星体的赤纬信息，w1为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，h1为上述计算得到的第一俯仰角度。

S3、根据预存的误差角度，对所述第一俯仰角度消除误差得到第二俯仰角度，对所述第一水平角度消除误差得到第二水平角度。

具体地，所述误差角度包括俯仰误差角度和水平误差角度，将所述第一俯仰角度加上俯仰误差角度即得到所述第二俯仰角度，将所述第一水平角度加上水平误差角度即得到所述第二水平角度。

随着时间的推移，所述误差角度会发生变化(变大或者变小)，当检测到误差角度变化时，则需要对当前误差角度进行更新迭代，所述误差角度的初始值通过如图2所示的方法计算得到：

S300、选择基准星体，并根据当前地理位置、当前时间以及所述基准星体的赤经和赤纬信息得到其第三俯仰角度和第三水平角度。

同理，所述第三俯仰角度通过以下公式计算得到：

sin(h3)＝sin(w3)×sin(cw3)+cos(w3)×cos(cw3)×cos(t3×15)，其中，h3为第三俯仰角度，w3为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，cw3为基准星体的赤纬信息，t3为基准星体的天体时角，所述基准星体的天体时角t3通过以下公式计算得到：

t3＝100/15+n3×24/365.2422+T3'-cj3/15，其中，n3为当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T3'为当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，cj3为基准星体的赤经信息，其中，当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值T3'通过以下公式计算得到：

T3'＝T3-ΔT＝T3-(sj3-j3)/15，其中T3'为在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，T3为时区时间，sj3为时区经度信息，j3为星体观测设备当前地理位置的经度信息。

同理，所述第三水平角度通过以下公式计算得到：

cos(f3)＝sin(cw3)/(cos(w3)×cos(h3))-tan(w3)×tan(h3)，其中，f3为第三水平角度，cw3为基准星体的赤纬信息，w3为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，h3为上述计算得到的第三俯仰角度。

S301、将星体观测设备调节到第三俯仰角度和第三水平角度后，拍摄得到待识别星体图像。

S302、对所述待识别星体图像进行识别得到图中的被识别星体。

优选将最靠近星体图像中心的星体作为被识别星体，识别该被识别星体的方法如下：

在所述待识别星体图像中选择三颗星体，其中一颗为所述被识别星体，构成第一三角形，得到第一三角形边长比例关系；在星体数据库中查找满足所述第一三角形边长比例关系的三颗星体的组合，若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为一组，则按照实际三角形边长比例关系确定这三颗星体中具体哪一颗是所述被识别星体；若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组三颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

选择另外的星体，与所述被识别星体构成第二三角形，得到第二三角形边长比例关系；利用所述第二三角形边长比例关系在所述满足第一三角形边长比例关系的组合中排除不能够满足第二三角形边长比例关系的组合。

S303、查询所述被识别星体的赤经和赤纬信息，结合拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置和当前时间，得到所述被识别星体的第四俯仰角度和第四水平角度。

同理，所述第四俯仰角度通过以下公式计算得到：

sin(h4)＝sin(w4)×sin(cw4)+cos(w4)×cos(cw4)×cos(t4×15)，其中，h4为第四俯仰角度，w4为拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置的纬度信息，cw4为被识别星体的赤纬信息，t4为被识别星体的天体时角，所述被识别星体的天体时角t4通过以下公式计算得到：

t4＝100/15+n4×24/365.2422+T4'-cj4/15，其中，n4为拍摄所述待识别星体图像的当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T4'为拍摄所述待识别星体图像的当前时间在当前地理位置的时间转化值，cj4为被识别星体的赤经信息，其中，拍摄所述待识别星体图像的当前时间在当前地理位置的时间转化值T4'通过以下公式计算得到：

T4'＝T4-ΔT＝T4-(sj4-j4)/15，其中T4'为在拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置的时间转化值，T4为时区时间，sj4为时区经度信息，j4为拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置的经度信息。

同理，所述第四水平角度通过以下公式计算得到：

cos(f4)＝sin(cw4)/(cos(w4)×cos(h4))-tan(w4)×tan(h4)，其中，f4为第四水平角度，cw4为被识别星体的赤纬信息，w4为拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置的纬度信息，h4为上述计算得到的第四俯仰角度。

S304、将所述第三俯仰角度减去第四俯仰角度得到俯仰误差角度，将所述第三水平角度减去第四水平角度得到水平误差角度。

S4、将所述星体观测设备调节到第二俯仰角度和第二水平角度后，拍摄得到所述目标星体图像。

本发明的发明点即在于，提前计算好误差角度，开机拍摄的时候，调节第二俯仰角度和第二水平角度，即可拍摄到第一俯仰角度和第一水平角度的目标星体，而无需每次开机后进行角度校准。

在角度调节过程中，还需要通过地磁传感器建立水平坐标系，即确定水平角度调节的方向，利用手动或者电机驱动的方式，将设备的水平角度/俯仰角度调节至第二水平角度/第二俯仰角度。其后，启动图像传感器拍摄当前星体图像，(在当前误差角度准确的前提下)即可获得目标星体图像。

正如上述，随着星体观测设备使用时间的增长，所述误差角度可能会增加或者减小，使得步骤S4中拍摄的目标星体图像中实际不包含目标星体，因此需要在步骤S4之后执行对目标星体的验证操作，参见图1，所述验证操作包括以下步骤：

S501、对所述目标星体图像进行识别得到图中的多个被验证星体。

识别实际拍摄中的图像中存在的星体的方法如下：加入图像中存在N+1颗星体，在所述待识别星体图像中选择第一星体和其他N颗星体，所述第一星体与所述其他N颗星体构成N条线段，得到线段比例关系；在星体数据库中查找满足所述线段比例关系的N+1颗星体的组合，若满足所述线段比例关系的所述组合数量为一组，则完成对图像中N+1颗星体的识别；若满足所述线段比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组N+1颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

在所述其他N颗星体中选择第二星体，所述第二星体与其他N颗星体构成N条新线段，得到新线段比例关系；利用所述新线段比例关系在所述满足线段比例关系的组合中排除不满足新线段比例关系的组合，最终将图片中的N+1颗星体都识别出来。

S502、判断所述被验证星体中是否存在所述目标星体，若存在，则验证通过，即当前拍摄的图像即为目标星体的图像；若不存在，则根据其中一个被验证星体的赤经和赤纬信息(优选最靠近图像中心的星体)，结合拍摄所述目标星体图像的当前地理位置和当前时间，得到该被验证星体的第五俯仰角度和第五水平角度。

同理，所述第五俯仰角度通过以下公式计算得到：

sin(h5)＝sin(w5)×sin(cw5)+cos(w5)×cos(cw5)×cos(t5×15)，其中，h5为第五俯仰角度，w5为拍摄所述目标星体图像的当前地理位置的纬度信息，cw5为被验证星体的赤纬信息，t5为被验证星体的天体时角，所述被验证星体的天体时角t5通过以下公式计算得到：

t5＝100/15+n5×24/365.2422+T5'-cj5/15，其中，n5为拍摄所述目标星体图像的当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T5'为拍摄所述目标星体图像的当前时间在当前地理位置的时间转化值，cj5为被验证星体的赤经信息，其中，拍摄所述目标星体图像的当前时间在当前地理位置的时间转化值T5'通过以下公式计算得到：

T5'＝T5-ΔT＝T5-(sj5-j5)/15，其中T5'为在拍摄所述目标星体图像的当前地理位置的时间转化值，T4为时区时间，sj4为时区经度信息，j4为拍摄所述目标星体图像的当前地理位置的经度信息。

同理，所述第五水平角度通过以下公式计算得到：

cos(f5)＝sin(cw5)/(cos(w5)×cos(h5))-tan(w5)×tan(h5)，其中，f5为第五水平角度，cw5为被验证星体的赤纬信息，w5为拍摄所述目标星体图像的当前地理位置的纬度信息，h5为上述计算得到的第五俯仰角度。

S503、将所述第二俯仰角度减去第五俯仰角度得到校准俯仰误差角度，将所述第二水平角度减去第五水平角度得到校准水平误差角度。

S504、更新并存储校准后的误差角度，即更新后的误差角度包括所述校准俯仰误差角度和所述校准水平误差角度。以更新的误差角度再次执行S2-S4，得到所述目标星体图像。

在步骤S504之后，还可以执行S500-S504的验证步骤，由于刚完成误差角度的校准，因此，此次验证中步骤S502中判断所述被验证星体中是否存在所述目标星体的结果应该为存在，即通过验证。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤S302或S501之前还包括执行对所述待识别星体图像进行噪点判别的操作，包括以下步骤：

寻找所述待识别星体图像中发光体的中心像素点，其亮度记为P_max；

以所述中心像素点为圆心，以r₀为半径确定圆形范围，计算该范围内亮度均值，记为P₀；

若P_max-P₀<k*P_max，则调整r₀为r₀+r_step，直至P_max-P₀≥k*P_max，其中，k为设定的降噪系数，r_step为半径步进调整值；

若r₀≥r_th，其中，r_th为设定的半径阈值，此处r₀为调整后的新的半径值，则判定所述发光体为星体，否则判定其为噪点，并删除所述发光体的像素点。

本实施例中，利用的是星体较噪声点而言，具有更强的辐射力这一特性进行去噪预处理，即星体更容易实现将其光亮向周围辐射，使周围的亮度要高于噪声点周围的亮度，在一个优选的实施例中，所述k优选为0.05，即确定亮点向外辐射，使辐射区域的平均亮度小于该亮点像素亮度的95％时的辐射半径，若该辐射半径小于设定的半径阈值，则判定该亮点为噪声，并在星空图像中删除所述亮点，否则判定该亮点为星体，以上所述的r₀均为当前更新的最新调整半径值。

经过上述流程，可以确定图像上亮点是星体还是噪点，防止将图像中的噪点误认为是星体，提高星体图像中星体识别的准确率。需要说明的是，本实施例中对星体图像进行去噪操作是实现星体识别的其中一个预处理步骤，因此，本实施例中仅仅是列出了一种优选的去噪方法，其不对本发明的保护范围作出限定，任意一种现有技术中的图像去噪方法应用于本申请中均可以实现本发明的技术方案。

本发明公开了一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法及天文望远镜，星体观测方法包括：根据星体数据库，查询目标星体的赤经和赤纬信息；根据查询结果以及星体观测设备的当前地理位置、时间，得到目标星体的第一俯仰角度和第一水平角度；根据预存的误差角度，对第一俯仰角度/第一水平角度消除误差得到第二俯仰角度/第二水平角度，其中误差角度根据选择的基准星体的第三俯仰角度和第三水平角度与设备在该角度拍摄到的星体的第四俯仰角度和第四水平角度而获得；将星体观测设备调节到第二俯仰角度和第二水平角度后，拍摄图像。本发明无需在望远镜开机后进行误差校准，而是根据预计算的误差角度进行自适应调节，自动调节到消除误差后的角度进行观测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于误差角度自适应调节的星体观测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据星体数据库，查询目标星体的赤经和赤纬信息；

S2、根据星体观测设备的当前地理位置和当前时间，以及目标星体的赤经和赤纬信息，得到目标星体的第一俯仰角度和第一水平角度；

S3、根据预存的误差角度，对所述第一俯仰角度消除误差得到第二俯仰角度，对所述第一水平角度消除误差得到第二水平角度；

S4、将所述星体观测设备调节到第二俯仰角度和第二水平角度后，拍摄得到所述目标星体图像，

其中，所述误差角度在开机拍摄前已经完成计算,所述误差角度包括俯仰误差角度和水平误差角度，所述误差角度的初始值通过以下方法计算得到：

S300、选择基准星体，并根据当前地理位置、当前时间以及所述基准星体的赤经和赤纬信息得到其第三俯仰角度和第三水平角度；

S301、将星体观测设备调节到第三俯仰角度和第三水平角度后，拍摄得到待识别星体图像；

S302、对所述待识别星体图像进行识别得到图中的被识别星体；

S303、查询所述被识别星体的赤经和赤纬信息，结合拍摄所述待识别星体图像的当前地理位置和当前时间，得到所述被识别星体的第四俯仰角度和第四水平角度；

S304、将所述第三俯仰角度减去第四俯仰角度得到俯仰误差角度，将所述第三水平角度减去第四水平角度得到水平误差角度。

2.根据权利要求1所述的星体观测方法，其特征在于，还包括在步骤S4之后执行对目标星体的验证操作，所述验证操作包括以下步骤：

S501、对所述目标星体图像进行识别得到图中的多个被验证星体；

S502、判断所述被验证星体中是否存在所述目标星体，若存在，则验证通过，若不存在，则根据其中一个被验证星体的赤经和赤纬信息，结合拍摄所述目标星体图像的当前地理位置和当前时间，得到该被验证星体的第五俯仰角度和第五水平角度；

S503、将所述第二俯仰角度减去第五俯仰角度得到校准俯仰误差角度，将所述第二水平角度减去第五水平角度得到校准水平误差角度，更新并存储校准后的误差角度；

S504、以更新的误差角度再次执行S2-S4，得到所述目标星体图像。

3.根据权利要求1所述的星体观测方法，其特征在于，步骤S2中的第一俯仰角度、步骤S300中的第三俯仰角度和步骤S303中的第四俯仰角度均通过以下公式计算得到：

sin(h)＝sin(w)×sin(cw)+cos(w)×cos(cw)×cos(t×15)，其中，h为俯仰角度，w为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，cw为星体的赤纬信息，t为星体的天体时角。

4.根据权利要求3所述的星体观测方法，其特征在于，所述星体的天体时角通过以下公式计算得到：

t＝100/15+n×24/365.2422+T'-cj/15，其中，n为当前时间在当年内从元旦日起的日序数，T'为当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，cj为星体的赤经信息。

5.根据权利要求4所述的星体观测方法，其特征在于，所述当前时间在星体观测设备当前地理位置的时间转化值通过以下公式计算得到：

T'＝T-ΔT＝T-(sj-j)/15，其中T'为在星体观测设备当前地理位置的时间转化值，T为时区时间，sj为时区经度信息，j为星体观测设备当前地理位置的经度信息。

6.根据权利要求3所述的星体观测方法，其特征在于，步骤S2中的第一水平角度、步骤S300中的第三水平角度和步骤S303中的第四水平角度均通过以下公式计算得到：

cos(f)＝sin(cw)/(cos(w)×cos(h))-tan(w)×tan(h)，其中，f为水平角度，cw为星体的赤纬信息，w为星体观测设备的当前地理位置的纬度信息，h为俯仰角度。

7.根据权利要求1所述的星体观测方法，其特征在于，步骤S302中识别得到图中的被识别星体包括以下步骤：

在所述待识别星体图像中选择三颗星体，构成第一三角形，得到第一三角形边长比例关系；

在星体数据库中查找满足所述第一三角形边长比例关系的三颗星体的组合，若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为一组，则以该三颗星体中的任意一颗星体作为所述被识别星体；若满足第一三角形边长比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组三颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

在所述待识别星体图像中选择三颗星体构成与所述第一三角形具有至少一个共同顶点的第二三角形，得到第二三角形边长比例关系；利用所述第二三角形边长比例关系在所述满足第一三角形边长比例关系的组合中排除不能够满足第二三角形边长比例关系的组合。

8.根据权利要求1所述的星体观测方法，其特征在于，步骤S302中识别得到图中的被识别星体包括以下步骤：

在所述待识别星体图像中选择第一星体和其他N颗星体，所述第一星体与所述其他N颗星体构成N条线段，得到线段比例关系；

在星体数据库中查找满足所述线段比例关系的N+1颗星体的组合，若满足所述线段比例关系的所述组合数量为一组，则以该N+1颗星体中的任意一颗星体作为所述被识别星体；若满足所述线段比例关系的的组合数量为多组，则进行一次或多次排除操作，直至仅剩余一组N+1颗星体的组合，每一次所述排除操作包括：

在所述其他N颗星体中选择第二星体，所述第二星体与其他N颗星体构成N条新线段，得到新线段比例关系；利用所述新线段比例关系在所述满足线段比例关系的组合中排除不满足新线段比例关系的组合。

9.根据权利要求7或8所述的星体观测方法，其特征在于，步骤S302之前还包括执行对所述待识别星体图像进行噪点判别的操作，包括以下步骤：

寻找所述待识别星体图像中发光体的中心像素点，其亮度记为P_max；

以所述中心像素点为圆心，以r₀为半径确定圆形范围，计算该范围内亮度均值，记为P₀；

若P_max-P₀<k*P_max，则调整r₀为r₀+r_step，直至P_max-P₀≥k*P_max，其中，k为设定的降噪系数，r_step为半径步进调整值；

若r₀≥r_th，其中，r_th为设定的半径阈值，此处r₀为调整后的新的半径值，则判定所述发光体为星体，否则判定其为噪点，并删除所述发光体的像素点。

10.一种利用如权利要求1-9中任意一项所述的星体观测方法来观测星体的天文望远镜。

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