NIAOT OpenIR  > 中国科学院南京天文光学技术研究所  > 学位论文
适配于高分辨率星冕仪的差分偏振图像相减系统
杨超
Subtype硕士
Thesis Advisor任德清
2017-06
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral北京
Degree Discipline光学工程
Keyword系外行星 星冕仪 去除散斑噪声 斯托克斯偏振分量 图像相减
Abstract近些年来,对系外行星的探测已经成为了最热门的天文学研究课题。到目前为止,已经有超过3610颗行星被人们通过各种方法发现了。人们对系外行星的研究之中最感兴趣的就是要在其他行星上找到生命的迹象。分析行星的光谱信息可以确定行星的物理结构,可以确定行星上是否有海洋、大陆、极地冰帽、云层、是否存在氧气和水等对生命存在至关重要要的因素。能够提供完整行星光谱信息的直接成像法因此成为了最具优势的探测系外行星的方法。

然而,直接成像法还存在很多技术上的难题。星冕仪能在系外行星的成像探测法之中起到重要的作用。对于星冕仪来说,光学器件本身存在的缺陷引入的静态散斑噪声制约了其成像对比度。为了消除这些散斑噪声的影像,我们提出了一套差分偏振相减的图像处理系统。这套系统包含了一个可以旋转零阶半波片用来调制入射光的偏振态,一个沃拉斯顿棱镜用来得到两幅偏振方向互相垂直的光所成的图像。我们的这套系统可以基本免疫入射光由于大气湍流引起的时刻变化的波前像差产生的影响。

本文首先介绍了系外行星探测领域的研究现状,以及介绍了我们使用的星冕仪系统的原理和特点。介绍了差分偏振相减的图像处理系统提出的需求和背景。并阐述了偏振相减图像处理系统的结构和原理,以及在其中需要使用的校正算法。针对渥拉斯顿棱镜棱镜分光后的两幅图像之间存在畸变,我们选取了最适用于本系统的校正模型,通过校正,使得两幅图像相减之后的对比度得到了增益。

针对实际应用中的一些情况的设想,比如需要探测的光的偏振方向不确定等,我们采取了测量入射光的斯托克斯偏振分量的方法来提高系统的适用性。具体方法是在系统之中加入了一个可以旋转的半波片,通过改变半波片主光轴角度的方法来分别测量两个斯托克斯分量Q和U。这样我们就能利用Q和U分量相比原图像的对比度增益来提取出我们想要的偏振光分量。
Subject Area天文技术与方法
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/1474
Collection中国科学院南京天文光学技术研究所_学位论文
天文光谱和高分辨成像技术研究室_学位论文
Affiliation南京天文光学技术研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
杨超. 适配于高分辨率星冕仪的差分偏振图像相减系统[D]. 北京. 中国科学院大学,2017.
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