[發(fā)明專利]一種地平式光電望遠鏡圖像旋轉的消除方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010540306.1
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111766696B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 李玉霞;王帥;楊曉霞;楊輕云;張斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B23/12
• 分類號: G02B23/12
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

本發(fā)明屬于天文觀測技術領域，提供了一種地平式光電望遠鏡圖像旋轉的消除方法及裝置，本申請?zhí)峁┑南b置將成像相機安裝在轉動的平臺上，當大望遠鏡的方位俯仰軸發(fā)生變化時，記錄方位，俯仰進行位置速度，計算出引導轉動轉臺運動跟蹤位置和速度進行消除。消旋的位置和速度在不同的工況下不能簡單的用統(tǒng)一的公式進行描述，否則會造成很大的誤差。本發(fā)明中考慮到觀測望遠鏡與觀測目標之間的關系及其造成的速度奇點的影響，列出了在主焦點地平式望遠鏡消旋控制的公式。消考慮了計算中引起的誤差，可直接應用到此類望遠鏡中，具有一定的普適性。

技術領域

本發(fā)明涉及天文觀測技術領域，提供了一種地平式光電望遠鏡圖像旋轉的消除方法及裝置。

背景技術

大口徑大視場光電望遠鏡圖像旋轉的消除在天文觀測中具有重要意義。在主焦點式地平式大視場望遠鏡進行天文觀測時，視場中有多顆觀測目標。由于地平式望遠鏡跟蹤觀測中心目標時，望遠鏡的方位和俯仰運動均是非線性的，并且地球自轉的運動，若地平式望遠鏡相機進行長時間曝光，在成像的大視場中距觀測中心一定距離的其他目標會繞視場中心進行一定程度的旋轉，因而在視場中產(chǎn)生星點圖像劃線現(xiàn)象，不能進行正確的目標點提取，亦不能進行正確的天文定位。因此需要對該圖像旋轉進行消除，保證觀測目標的準確性。將圖像旋轉進行消除的方式主要有：根據(jù)圖像旋轉在圖像處理上進行旋轉，但該種方法會造成時間延遲及計算誤差；根據(jù)光學跟蹤軌跡進行光學消除，但光學消除組成結構較為復雜；轉動成像終端消除，此種方法需要計算由于地球自轉造成的旋轉運動并將其作為運動部件的引導信息進行控制補償。

故有必要提出一種新的技術方案，以解決上述技術問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種地平式光電望遠鏡圖像旋轉的消除方法及裝置，以更好的消除由于地球自轉時視場中星點圖像產(chǎn)生的圍繞中心點旋轉而造成的拉線和旋轉現(xiàn)象。

本發(fā)明實施例的第一方面提供了一種地平式光電望遠鏡圖像旋轉的消除方法，所述消除方法包括：

獲取當前時刻地平式望遠鏡的安裝位置信息，根據(jù)公式(1)-(4)計算當前時刻所述地平式望遠鏡的時角H(T_k)和赤緯信息delta(T_k)，所述安裝位置信息包括地理緯度、方位以及俯仰角；

sin(delta(t))＝sin(LA(t))sin(EL(t))-cos(LA(t))cos(EL(t))cos(AZ(t)) (1)

cos(delta(t))sin(H(t))＝sin(H(t))sin(AZ(t)) (2)

sin(delta(T_k))＝sin(LA(T_k))sin(EL(T_k))-cos(LA(T_k))cos(EL(T_k))cos(AZ(T_k)) (3)

cos(delta(T_k))sin(H(T_k))＝sin(H(T_k))sin(AZ(T_k)) (4)

根據(jù)所述時角H(T_k)和赤緯信息delta(T_k)，計算當前時刻的像旋位置值θ(T_k)和消旋速度ω(T_k)；

具體地，在某一觀測初始時刻T_k0觀測某一天區(qū)中某一固定的星點，同時考慮消旋系統(tǒng)的中心編碼器位置，保證整個觀測過程中消旋轉臺可以工作在正常范圍內(nèi)。具體為: