郑联慧，金振宇，向永源

(中国科学院国家天文台云南天文台，云南 昆明 650011)

大气湍流是地基光学望远镜像质退化的主要原因，把像质受大气湍流影响而衰减的程度用视宁度参数r0表示［1］。它是衡量天文台址是否优良的重要指标，因此在选择一个新的天文台址时，视宁度参数r0的测量至关重要。目前测量白日视宁度的方法主要是太阳差分像运动大气视宁度监测仪(SDIMM)，这是由于S-DIMM测量的是波前到达角位置的相对方差，能有效地排除仪器的晃动和跟踪误差，并且已经在国际大口径太阳望远镜选址中得到了广泛的应用，如ATST的选址［2］，EST的选址及YNST的选址等。

以云南天文台用于云南省澄江县抚仙湖老鹰地选址的太阳差分像运动视宁度监测仪［3］为例，示意图如图1。在成像面上统计双像位置的起伏方差，代入Roddier推导的公式［4］(1)或(2)即可求得波前大气起伏量r0。

图1 S-DIMM的示意图1.入瞳滤光片，2.入瞳滤光片架，3.球面改正镜，4.副镜，5.主镜，6.滤光片组，7.狭缝，8.准直镜，9.差分像掩模，10.光楔，11.二次成像镜，12.视频CCDFig.1 A sketch of the S-DIMM1.Filter;2.Support frame of filter;3.Spherical aberration corrector;4.Secondary mirror;5.Primary mirror;6.Filter set;7.Slit;8.Collimator;9.Differential image mask;10.Optical wedge;11.Image lens;12.Video CCD

表1 焦长的改变对算法误差的影响Tabel 1 Errors of the algorithms with different focal lengths

从表1可以看出，采用亚像素算法可以对一般的CCD实现高精度的检测，若亚像素算法的检测精度优于0.1 pixel，则算法的误差就优于0.1"，且有更大的视场，有助于S-DIMM实现长时间、稳定的观测。

为了实现检测精度优于0.1"，文中采用了绝对差分算法检测由于大气湍流引起的太阳边缘起伏，并采用二阶拟合法对检测结果进行拟合，实现了亚像素的检测精度。

1 绝对差分算法检测太阳边缘

绝对差分算法是求两幅相似图像偏差的通用且有效的算法［6］。……