傅夏青，彭青玉，冯　杰

(1. 暨南大学 计算机科学系，广东 广州　510632；2. 暨南大学 中法天体测量、动力学与空间科学联合实验室，广东 广州　510632)



基于几何扭曲模型的CCD图像扭曲校正残差及分析*1

傅夏青1 ,2，彭青玉1 ,2，冯杰1,2

(1. 暨南大学 计算机科学系，广东 广州510632；2. 暨南大学 中法天体测量、动力学与空间科学联合实验室，广东 广州510632)

摘要：在已知图像几何扭曲模型的基础上，对2013年2月5日使用云南天文台2.4 m望远镜观测近地小行星(99942)Apophis资料中的58幅CCD图像进行了几何扭曲校正，并对校正后的图像测出的星像位置进行了几何扭曲残差分析。结果发现，星像位置X、Y两个方向的几何扭曲残差约在 ± 0.02 pixel内。为了探究影响几何扭曲残差大小的因素，设计了仿真实验。将模拟星像函数经过设定的扭曲函数模型添加几何扭曲，得到受扭曲的星像函数，并对扭曲前后的星像进行几何扭曲残差分析。结果显示，星像的半峰全宽(FWHM)越大，几何扭曲模型的扭曲变化越快，几何扭曲残差越大。

关键词：天体测量；几何扭曲；扭曲校正；仿真

在天文观测中，望远镜光学成像系统经常存在几何扭曲，导致观测得到的天体位置存在几何扭曲误差。如哈勃空间望远镜(Habble Space Telescope, HST)的第二代广域和行星照相机(Wide-Field Planetary Camera, WFPC2)拍摄的CCD图像存在严重的几何扭曲。其非常小视场(WFPC2视场中的宽场仅为80 × 80 arcsec2)的几何扭曲最大可达5 pixel。这种由光学成像系统导致的星像位置移动，就是几何扭曲(Geometric Distortion, GD)。文[1]通过提高线性项的精度提出了一种改正几何扭曲的方案，求解了哈勃空间望远镜的几何扭曲，使得哈勃空间望远镜拍摄的图像在行星相机视场精确到0.02 pixel，在宽场视场精确到0.01 pixel。……