CN111986093A - 天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质，通过计算图像旋转中心的地平坐标获取极轴的地平坐标，可以直接采用天文望远镜的主镜头拍摄图像进行极轴对位，降低了装备成本；通过解析获取的坐标文件建立图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，可以将图像中任意一点的像素坐标和赤道坐标相互转换，进行极轴对位时，极轴镜的视场不必限定在天极附近，只需将天文望远镜的主镜头对准任意天区拍摄，然后根据提示调整赤道仪的指向，重复拍摄，再调整赤道仪的指向，使极轴逐渐靠近天极即可，使用者操作简便；还在计算图像旋转中心像素坐标时修正拍摄延时误差，通过匹配算法提高获取星点赤道坐标的速度，提高极轴对位精度、效率。
Description
技术领域
本发明涉及天文摄影技术领域，具体涉及一种天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质。
背景技术
极轴对位是天文摄影中非常重要的一个环节，极轴对位的好坏直接影响到赤道仪跟踪的精度，继而影响到天文摄影图像的质量。传统的，人们都是通过赤道仪的光学极轴镜进行极轴对位，它的原理是在极轴镜前加装一个极轴分划板，其中标有极轴镜的光学中心和北极星标识的位置，由于北极星并不是正好在北天极上，而是距离北天极有一个距离，因此在实际极轴调校中，需要首先根据日期、时间和本赤道仪所在的地球上的位置，计算出北极星应该在分划板中的位置，在极轴镜中将北极星标识移动至分划板中的这个位置，然后再调节赤道仪的水平轴和仰角，将实际看到的北极星与极轴镜中的北极星标识调整至重合。这种操作方式较为复杂，极轴对位的误差也比较大。
后来出现了电子极轴镜，它通过相机拍摄北天极附近的图像，通过软件的方法将图像中的北极星识别出来，然后通过使用者调节赤道仪的水平轴和仰角，将北极星移动至图像中正确的位置，从而实现了极轴的对位。这种方式不需要使用者根据日期、时间和所在地球上的位置计算北极星的位置，相对于光学极轴镜简单了不少，但是它要求拍摄的图像中必须要包含北极星，使用有一定的限制。
综上所述，现有的极轴对位方法具有以下不足：
1、必须采用与赤道仪极轴同轴设置的极轴镜(光学极轴镜或电子极轴镜)辅助进行极轴对位，增加了装备成本；
2、进行极轴对位时，极轴镜的视场必须在天极附近，使用者操作难度较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质。
为实现上述发明目的之一，本发明采用如下技术方案：
一种天文望远镜的极轴对位方法，包括以下步骤：
S1、通过安装在赤道仪上的图像获取装置拍摄第一图像，解析第一图像以获取第一坐标文件，通过第一坐标文件建立第一图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S2、将图像获取装置绕极轴旋转一角度后获取第二图像，解析第二图像以获取第二坐标文件，通过第二坐标文件建立第二图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S3、根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心的像素坐标；
S4、将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标；
S5、将图像旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标；
S6、计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值，若差值低于预设第一阈值则结束极轴对位，若差值高于预设第一阈值则根据差值调整赤道仪的指向，并通过图像获取装置拍摄第n图像，计算图像旋转中心的地平坐标，计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值。
像素坐标是像素坐标系中的坐标，请参见图1所示，像素坐标系是用来描述图像中像素位置关系的坐标系。通常以图像的左上角为原点，向右为x轴正方向，向下为y轴正方向。
赤道坐标是赤道坐标系中的坐标，地平坐标是地平坐标系中的坐标，赤道坐标系和地平坐标系都是常用的天球坐标系，是用于确定天体在天球(以观测者为球心，以任意长为半径的假象的球面，称为天球)上的位置而建立的球面坐标系。
请参见图2所示，赤道坐标系以天赤道为基本圈，以春分点γ作为原点。圆弧γT是天体X在赤道坐标系中的第一坐标，称为赤经，记为α。天体的赤经由春分点量起，沿逆时针方向量度，自0h至24h(或0°～360°)。
圆弧XT是天体X在赤道坐标系中的第二坐标，叫做赤纬，记为δ。
因为春分点与天体一起运动，所以在赤道坐标系里任何天体的赤经α和赤纬δ都不会因为观测者在不同的地点或不同时间内的观测而有变化，所以，赤道坐标系被广泛应用于天体测量中。
请参见图3所示，地平坐标系对于观测者来说是最直观和最简便的天球坐标系。地平坐标系取地平圈作为基本圈，天顶Z为基本点，以南点S(或北点N)为原点。凡是通过天顶和天底而垂直于地平圈的大圆，统称为地平经圈，凡是平行于地平圈的圆叫地平纬圈。假设有一天体X，过X作地平经圈交地平圈于M，大圆弧SM为天体X的第一坐标，称为地平经度或方位角，记为A，大圆弧XM是天体X的第二坐标，称为地平纬度或高度角，记为h。地平纬度自地平圈起向天顶方向量度，范围是0°～90°，向天底方向量度，范围是0°～-90°。对于离天顶较近的天体，也有采用大圆弧ZX来代替地平纬度的，称为天顶距，记为z。天顶距的量度方法是由天顶到天底，范围是0°～180°，显然有：z＝90°-h。
本发明中像素坐标系到赤道坐标系的坐标转换通过含有WCS算法(WC S算法是由E.W.Greisen和M.R.Calabretta于2002年提出的一种图像像素坐标与天球坐标之间相互转换的算法，根据球面到平面的不同投影方式构建不同的坐标转换函数)的软件程序(参考：https://fits.gsfc.nasa.gov/fits_wcs.ht ml)实现。从像素坐标系到赤道坐标系的坐标转换可分为两步，第一步，从像素坐标系转换到世界坐标系，第二步，从世界坐标系转换到赤道坐标系。
世界坐标系是像素坐标系与天球坐标系(赤道坐标系)相互转换时所使用的中间坐标系，它的目的是建立像素坐标系和天球坐标系之间的联系。解析图像获取的坐标文件中记录有WCS算法的世界坐标系转换参数，这些参数是像素坐标系与天球坐标系相互转换时的系数，通过对这些参数的使用，可以实现像素坐标系与天球坐标系的坐标转换。
含有WCS算法的软件程序根据图像中心点的像素坐标和赤道坐标可以计算出WCS算法的世界坐标系转换参数，但是在解析获取图像中心点的赤道坐标过程中冗余运算量较大，匹配速度较慢，本发明通过匹配算法提高获取图像中心点对应赤道坐标的速度。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述图像获取装置为天文望远镜的主镜头。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S2中图像获取装置绕极轴旋转60度～180度后获取第二图像。
作为本发明进一步改进的技术方案，步骤S6中，计算图像旋转中心的地平坐标包括以下步骤：解析第n图像以获取第n坐标文件，通过第n坐标文件建立第n图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，并将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标，将图旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标。
作为本发明进一步改进的技术方案，解析第一/二/n图像以获取第一/二/n坐标文件包括以下步骤：
步骤A1、构建像素坐标系以获取第一/二/n图像的像素坐标；
步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标；
步骤A3、根据第一/二/n图像中心点的像素坐标和赤道坐标，计算WCS算法的世界坐标系转换参数，将WCS算法的世界坐标系转换参数相应保存在第一/二/n坐标文件中。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述步骤S3根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心的像素坐标包括以下步骤：
步骤B1、通过第一坐标文件将第一图像中任意一点的像素坐标转换为赤道坐标；
步骤B3、通过第二坐标文件将该任意一点的赤道坐标转换为第二图像中的像素坐标；
步骤B4、计算该任意一点在第一、二图像中像素坐标的差值，取差值最小点在第二图像中的像素坐标作为图像旋转中心的像素坐标。
作为本发明更进一步改进的技术方案，所述步骤B1和步骤B3之间还包括步骤B2，步骤B2、将步骤B1中任意一点的赤道坐标的赤经值加上第一、二图像拍摄间隔时间内地球自转角度，以修正步骤B3中赤道坐标的延时误差。
作为本发明更进一步改进的技术方案，所述步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标包括以下步骤：
步骤C1、在图像获取装置获取的图像中任意选取两颗星，然后以选取的两颗星连线为直径构建圆形区域，在圆形区域内选取另两颗星构成第一四星组合，计算所有第一四星组合对应的第一几何哈希代码；
步骤C2、将参考星表划分网格，并从每个网格中筛选亮度排序靠前的若干星，将筛选出的若干星四个一组构成第二四星组合，计算每个第二四星组合对应的第二几何哈希代码；
步骤C3、第一几何哈希代码和第二几何哈希代码差值在预设第二阈值以内的第一四星组合与第二四星组合匹配成功，当某网格内第二四星组合与第一四星组合匹配成功的数量超过预设第三阈值时，判断图像在该网格对应的天区内，通过匹配成功的第一四星组合与第二四星组合的对应关系得到图像中心点对应的赤道坐标。
为实现上述另一发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被计算机执行时，用于实现上述的天文望远镜的极轴对位方法。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
1、通过计算图像旋转中心的地平坐标获取极轴的地平坐标(极轴的地平坐标等于图像旋转中心的地平坐标)，可以直接采用天文望远镜的主镜头拍摄图像进行极轴对位，无需另行配备极轴镜，降低了装备成本；
2、通过解析获取的坐标文件建立图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，可以将图像中任意一点的像素坐标和赤道坐标相互转换，进行极轴对位时，极轴镜的视场不必限定在天极附近，只需将天文望远镜的主镜头对准任意天区拍摄，然后根据提示调整赤道仪的指向，重复拍摄，再调整赤道仪的指向，使极轴逐渐靠近天极即可，使用者操作简便；
3、计算图像旋转中心像素坐标(即是极轴像素坐标)时，通过将步骤B1中任意一点的赤道坐标的赤经值加上第一、二图像拍摄间隔时间内地球自转角度，以修正步骤B3中赤道坐标的延时误差，进而可以提高图像旋转中心像素坐标计算的准确度，有益于提升极轴对位精度；
4、通过匹配算法提高获取图像中心点对应赤道坐标的速度，有益于提高极轴对位效率。
附图说明
图1是像素坐标系的构成示意图；
图2是赤道坐标系的构成示意图；
图3是地平坐标系的构成示意图；
图4是本发明实施方式中天文望远镜的极轴对位方法的流程示意图；
图5是本发明实施方式中通过安装在赤道仪上的图像获取装置拍摄第一图像的示意图；
图6是本发明实施方式中将图像获取装置绕极轴旋转一角度后获取第二图像的示意图；
图7是本发明实施方式中第一、二图像和图像旋转中心的示意图；
图8是本发明实施方式中四星组合对应几何哈希代码的原理示意图；
图9是本发明实施方式中参考星表的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
请参见图4，一种天文望远镜的极轴对位方法，包括以下步骤：
S1、先将赤道仪调整为零位位置，通过安装在赤道仪1上的图像获取装置2拍摄第一图像(如图5所示)，解析第一图像以获取第一坐标文件，通过第一坐标文件建立第一图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S2、将图像获取装置绕极轴旋转一角度后获取第二图像(如图6所示)，解析第二图像以获取第二坐标文件，通过第二坐标文件建立第二图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S3、根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心(如图7所示)的像素坐标；
S4、将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标；
S5、将图像旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标；
S6、计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值，若差值低于预设第一阈值则结束极轴对位，若差值高于预设第一阈值则根据差值调整赤道仪的指向，并通过图像获取装置拍摄第n图像，计算图像旋转中心的地平坐标，计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值。
需要说明的是，步骤S2中图像获取装置绕极轴旋转对应的图像旋转中心的像素坐标就是赤道仪极轴的像素坐标，极轴的像素坐标在若干张图像获取装置拍摄的图像中是固定不变的，不会随图像获取装置绕极轴旋转或调整赤道仪指向而改变。步骤S3算得图像旋转中心的像素坐标后，后续再拍摄第n图像时，只需解析第n图像，建立第n图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，即可将极轴的像素坐标转换为赤道坐标，进而转换为地平坐标，判断极轴当前指向与天极的相对方位。
赤道坐标与地平坐标的转换通过现有的坐标转换函数实现。
进一步的，在本实施方式中所述图像获取装置为天文望远镜的主镜头。
进一步的，在本实施方式中所述步骤S2中图像获取装置绕极轴旋转60度后获取第二图像。
在其它实施方式中步骤S2中图像获取装置可以绕极轴旋转60度-180度角度范围中任意角度后获取第二图像。该旋转角度范围包括绕极轴顺时针旋转60度-180度和绕极轴逆时针旋转60度-180度。
进一步的，步骤S6中，计算图像旋转中心的地平坐标包括以下步骤：解析第n图像以获取第n坐标文件，通过第n坐标文件建立第n图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，并将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标，将图像旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标。
进一步的，解析第一/二/n图像以获取第一/二/n坐标文件包括以下步骤：
步骤A1、构建像素坐标系以获取第一/二/n图像的像素坐标；
步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标；
步骤A3、根据第一/二/n图像中心点的像素坐标和赤道坐标，计算WCS算法的世界坐标系转换参数，将WCS算法的世界坐标系转换参数相应保存在第一/二/n坐标文件中。
进一步的，所述步骤S3根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心的像素坐标包括以下步骤：
步骤B1、通过第一坐标文件将第一图像中任意一点的像素坐标转换为赤道坐标；
步骤B3、通过第二坐标文件将该任意一点的赤道坐标转换为第二图像中的像素坐标；
步骤B4、计算该任意一点在第一、二图像中像素坐标的差值，取差值最小点在第二图像中的像素坐标作为图像旋转中心的像素坐标。
先将第一图像中某点的像素坐标转换为赤道坐标，然后在第二图像中找到相同赤道坐标点的像素坐标。因为拍摄第二图像前图像获取装置是绕极轴旋转的，所以在第一、二图像中极轴对应的像素坐标相同，找到赤道坐标相同且在两张图像中像素坐标差值最小的点，即是极轴的像素坐标。
本实施方式中，优选采用拟牛顿算法计算两张图像中像素坐标差值最小的点。
在第一、二图像的拍摄间隔时间内，地球一直在自转，所以拍摄的第二图像里除了图像获取装置绕极轴旋转的移动，还包含了地球自转带来的移动。也就是第一图像里的某个点在第二图像里会绕天极转动产生位移，并且第一、二图像的拍摄间隔时间越长位移越大，计算的图像旋转中心像素坐标存在误差。
更进一步的，在本实施方式中所述步骤B1和步骤B3之间还包括步骤B2，步骤B2、将步骤B1中任意一点的赤道坐标的赤经值加上第一、二图像拍摄间隔时间内地球自转角度，以修正步骤B3中赤道坐标的延时误差。
更进一步的，在本实施方式中使用连续的几何哈希方法进行图像中心点和数据库中参考星表(参考星表中心点的赤道坐标为已知坐标)的匹配，从而快速计算出图像中心点的赤道坐标。
具体的，所述步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标包括以下步骤：
步骤C1、如图8所示，在图像获取装置获取的图像中任意选取两颗星记为A和B，星A的坐标记为(0,0)，星B的坐标记为(1,1)，然后以AB为直径构建圆形区域，在圆形区域内选取另两颗星记为C和D，星C和星D的坐标我们记为(xc,yc)和(xd,yd)，ABCD构成第一四星组合，计算所有第一四星组合对应的第一几何哈希代码。几何哈希代码就是指的四维向量(xc,yc，xd,yd)，它描述了这四颗星的相对位置，这个几何哈希代码在图像平移和尺度变换以及旋转的情况下都是不变的。为了防止C和D产生对称性，我们让xc＜xd，xc+xd≤1来打破这种对称性。
步骤C2、如图9所示，为了不让参考星表中的所有星点都参与匹配，产生过多的运算量。将参考星表划分网格，并从每个网格中筛选亮度排序靠前的若干星(优选为前10颗星)，将筛选出的若干星四个一组构成第二四星组合，计算每个第二四星组合对应的第二几何哈希代码，计算第二几何哈希代码的方法与步骤C1中相同。
步骤C3、第一几何哈希代码和第二几何哈希代码差值在预设第二阈值以内的第一四星组合与第二四星组合匹配成功，当某网格内第二四星组合与第一四星组合匹配成功的数量超过预设第三阈值时，判断图像在该网格对应的天区内，通过匹配成功的第一四星组合与第二四星组合的对应关系得到图像中心点对应的赤道坐标。
此外，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。
根据本发明的实施例的用于实现上述天文望远镜的极轴对位方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：
通过计算图像旋转中心的地平坐标获取极轴的地平坐标(极轴的地平坐标等于图像旋转中心的地平坐标)，可以直接采用天文望远镜的主镜头拍摄图像进行极轴对位，无需另行配备极轴镜，降低了装备成本；
通过解析获取的坐标文件建立图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，可以将图像中任意一点的像素坐标和赤道坐标相互转换，进行极轴对位时，极轴镜的视场不必限定在天极附近，只需将天文望远镜的主镜头对准任意天区拍摄，然后根据提示调整赤道仪的指向，重复拍摄，再调整赤道仪的指向，使极轴逐渐靠近天极即可，使用者操作简便；
计算图像旋转中心像素坐标(即是极轴像素坐标)时，通过将步骤B1中任意一点的赤道坐标的赤经值加上第一、二图像拍摄间隔时间内地球自转角度，以修正步骤B3中赤道坐标的延时误差，进而可以提高图像旋转中心像素坐标计算的准确度，有益于提升极轴对位精度；
通过匹配算法提高获取图像中心点对应赤道坐标的速度，有益于提高极轴对位效率。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过安装在赤道仪上的图像获取装置拍摄第一图像，解析第一图像以获取第一坐标文件，通过第一坐标文件建立第一图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S2、将图像获取装置绕极轴旋转一角度后获取第二图像，解析第二图像以获取第二坐标文件，通过第二坐标文件建立第二图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系；
S3、根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心的像素坐标；
S4、将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标；
S5、将图像旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标；
S6、计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值，若差值低于预设第一阈值则结束极轴对位，若差值高于预设第一阈值则根据差值调整赤道仪的指向，并通过图像获取装置拍摄第n图像，计算图像旋转中心的地平坐标，计算图像旋转中心地平坐标与天极地平坐标的差值，判断差值是否低于预设第一阈值。
2.根据权利要求1所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，所述图像获取装置为天文望远镜的主镜头。
3.根据权利要求1所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，所述步骤S2中图像获取装置绕极轴旋转60度～180度后获取第二图像。
4.根据权利要求1所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，步骤S6中，计算图像旋转中心的地平坐标包括以下步骤：解析第n图像以获取第n坐标文件，通过第n坐标文件建立第n图像像素坐标与赤道坐标转换的映射关系，并将图像旋转中心的像素坐标转换为赤道坐标，将图像旋转中心的赤道坐标转换为地平坐标。
5.根据权利要求1或4所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，解析第一/二/n图像以获取第一/二/n坐标文件包括以下步骤：
步骤A1、构建像素坐标系以获取第一/二/n图像的像素坐标；
步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标；
步骤A3、根据第一/二/n图像中心点的像素坐标和赤道坐标，计算WCS算法的世界坐标系转换参数，将WCS算法的世界坐标系转换参数相应保存在第一/二/n坐标文件中。
6.根据权利要求1所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，所述步骤S3根据第一坐标文件和第二坐标文件计算图像旋转中心的像素坐标包括以下步骤：
步骤B1、通过第一坐标文件将第一图像中任意一点的像素坐标转换为赤道坐标；
步骤B3、通过第二坐标文件将该任意一点的赤道坐标转换为第二图像中的像素坐标；
步骤B4、计算该任意一点在第一、二图像中像素坐标的差值，取差值最小点在第二图像中的像素坐标作为图像旋转中心的像素坐标。
7.根据权利要求6所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，所述步骤B1和步骤B3之间还包括步骤B2，步骤B2、将步骤B1中任意一点的赤道坐标的赤经值加上第一、二图像拍摄间隔时间内地球自转角度，以修正步骤B3中赤道坐标的延时误差。
8.根据权利要求5所述的一种天文望远镜的极轴对位方法，其特征在于，所述步骤A2、通过匹配算法获取第一/二/n图像中心点的赤道坐标包括以下步骤：
步骤C1、在图像获取装置获取的图像中任意选取两颗星，然后以选取的两颗星连线为直径构建圆形区域，在圆形区域内选取另两颗星构成第一四星组合，计算所有第一四星组合对应的第一几何哈希代码；
步骤C2、将参考星表划分网格，并从每个网格中筛选亮度排序靠前的若干星，将筛选出的若干星四个一组构成第二四星组合，计算每个第二四星组合对应的第二几何哈希代码；
步骤C3、第一几何哈希代码和第二几何哈希代码差值在预设第二阈值以内的第一四星组合与第二四星组合匹配成功，当某网格内第二四星组合与第一四星组合匹配成功的数量超过预设第三阈值时，判断图像在该网格对应的天区内，通过匹配成功的第一四星组合与第二四星组合的对应关系得到图像中心点对应的赤道坐标。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被计算机执行时，用于实现权利要求1-8任意一条所述的天文望远镜的极轴对位方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010892378.2A CN111986093A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010892378.2A CN111986093A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111986093A true CN111986093A (zh) | 2020-11-24 |
Family
ID=73440396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010892378.2A Pending CN111986093A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 天文望远镜的极轴对位方法及计算机可读存储介质 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN111986093A (zh) |
-
2020
- 2020-08-31 CN CN202010892378.2A patent/CN111986093A/zh active Pending
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