Astrometrické řešení - Astrometric solving

Astrometrické řešení nebo Řešení desek nebo Astrometrická kalibrace astronomického obrazu je technika používaná v astronomii a aplikovaná na nebeské obrazy. Řešení obrazu spočívá v nalezení shody mezi zobrazenými hvězdami a katalogem hvězd. Řešením je matematický model popisující odpovídající astronomickou polohu každého obrazového pixelu.[1] Poloha hvězd referenčního katalogu musí být známa s vysokou přesností, proto se používá astrometrický referenční katalog, například Katalog Gaia. Řešení obrazu obsahuje referenční bod, často střed obrazu, měřítko obrazu, orientaci obrazu a v některých případech model zkreslení obrazu.

S astrometrickým řešením je možné:

  • Vypočítejte astronomickou polohu libovolného objektu na obrázku.
  • Synchronizujte držák dalekohledu nebo polohu satelitu se středem pořízeného snímku.

V minulosti se řešení desek provádělo ručně přesným měřením fotografických skleněných desek pořízených pomocí astrograf (astrografická kamera)[2][3]

V současné době se astrometrické řešení provádí výhradně softwarovými programy. Program extrahuje pozice hvězd x, y z nebeského obrazu a seskupuje je do tříhvězdičkových trojúhelníků nebo čtyřhvězdičkových čtyřkolek. Poté vypočítá pro každou skupinu geometrický hash kód na základě vzdálenosti a / nebo úhlů mezi hvězdami ve skupině. Poté porovná výsledné hash kódy s hash kódy vytvořenými z hvězd katalogu, aby našel shodu. Pokud najde dostatečné statisticky spolehlivé shody, může vypočítat transformační faktory.[4] Řešitel by měl být rychlý a spolehlivý bez falešných shod.

Existuje několik konvencí pro modelování transformace z umístění obrazových pixelů na odpovídající nebeské souřadnice. Nejjednodušší lineární model se nazývá Světový souřadnicový systém. Pokročilejší konvence je SIP (Jednoduchý zobrazovací polynom ) popisující transformaci v polynomech za účelem vyrovnání se s nelineárním geometrickým zkreslením v nebeském obrazu, způsobeném hlavně optikou.

Aplikace

  • Astrometrie. Profesionální sestavy používají astrometrické řešení k přesnému měření polohy planetek nebo komet k výpočtu orbitálních parametrů.[5]
  • Polohování dalekohledu. Astrometrické řešení se používá k přesnému nasměrování držáku dalekohledu jeho synchronizací do nebeské polohy středu obrazu.[6]

Slepé řešení

Některé programy nepotřebují počáteční odhad a mohou provádět takzvané slepé řešení. Vyřeší jakýkoli obraz s dostatečným počtem zobrazených hvězd jako referencí.[4][7]

Viz také

Reference

  1. ^ Sam Roweis; Dustin Lang; Keir Mierle; David Hogg; Michael Blanton (2006-09-28). „Hledání nebe: rychlé geometrické hašování pro automatizovanou astrometrii“ (PDF). [kosmo].
  2. ^ W. M. Smart (1977). „XII astronomická fotografie“. Sférická astronomie (6. vydání). ISBN  0-521-21516-1.
  3. ^ Oliver Montenbruck; Thomas Pfleger (1998). „Kapitola 12 Astrometrie“. Astronomie na osobním počítači (3. vyd.). Springer-Verlag. ISBN  3-540-63521-1.
  4. ^ A b Dustin Lang; David W. Hogg; Keir Mierle; Michael Blanton; Sam Roweis (2010). "Astrometry.net: Slepá astrometrická kalibrace libovolných astronomických snímků". Astronomický deník. 139 (5): 1782–1800. arXiv:0910.2233. Bibcode:2010AJ .... 139.1782L. doi:10.1088/0004-6256/139/5/1782.
  5. ^ Glenn A. Snyder (2010-06-20). „Projekt CLEA, letní seminář CLEA 20. června 2010 Astrometrie planetek s obrázky CCD“. [gettysburg].
  6. ^ Karsten Schindler e.o. (08.10.2016). „Počítačem podporované rozpoznávání hvězdných vzorů pomocí astrometry.net:In -light support of telescope operations on SOFIA“ (PDF). [uni-stuttgart].
  7. ^ Paulo Penteado (listopad 2011). „Slepá astrometrická kalibrace libovolných astronomických snímků“ (PDF). [ppenteado].

Další čtení

  • [1] Astro Imaging Channel, Bob Denny, vyvinul před 18 lety první zcela automatizovaný stroj pro řešení desek PinPoint

Další odkazy