NIAOT OpenIR  > 中国科学院南京天文光学技术研究所  > 学位论文
用于系外行星直接成像的偏振相减图像处理系统研究
王雪
Subtype硕士
Thesis Advisor任德清
2012-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline天体物理
Keyword系外行星 星冕仪 散斑压制 偏振测量 数据相减
Abstract
太阳系外行星探测是当今天文界的热点课题,到目前为止已经发现了760 多颗系外行星。在多种探测技术中,直接成像有其独特的优势,科学家可以通过这种方法及光谱分析来确定系外行星上有没有海洋、大陆、极地冰帽、云彩等特征以及有没有氧气和水等生命必需品特征,这将有望解答是否存在系外生命这一重要问题。但是直接成像存在很多技术上的难题,有待解决。星冕仪是系外行星直接成像的关键仪器,制约现有星冕仪系统成像对比度提高的一个主要因素即系统本身光学元件加工不理想引入的静态散斑噪声,为了消除这种静态散斑噪声的影响,特提出了此套偏振相减的图像处理系统。

本文首先论述了系外行星探测技术的现状,及现有的各种类型的星冕仪系统,点明了本套偏振相减图像处理系统提出的背景。并阐述了一次相减图像处理系统的原理及结构,及相应的图像处理算法。对渥拉斯顿棱镜两个分光臂的图像间的畸变,我们选取了几种畸变校正模型,进行了有效地筛选及比较,选取了最适合此套系统的畸变校正模型,通过畸变校正,使两个偏振臂的图像相减后的对比度提高了几十倍。
 
为了进一步消除两个偏振臂间的像差残余,对系统进行了改进。将液晶可变相位延迟器(LCVR),引入此套系统,升级为二次相减图像处理系统。本文进一步介绍了此二次相减图像处理系统的结构及相应的图像处理算法。调节LCVR,使其在两种状态间转换,则偏振的行星光在两次采集的图像中强度互换。将两种状态下采集的图像两次相减,可以有效的消除两个偏振臂间的像差残余,成像对比度提高100 倍左右,成功说明了此套系统在系外行星直接成像上的有效性。此套系统使用灵活,可以单独使用,也可以整合到有限带透过率调制星冕仪中,进一步提高系统成像对比度。

Subject Area系外行星探测
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/96
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
Recommended Citation
GB/T 7714
王雪. 用于系外行星直接成像的偏振相减图像处理系统研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.
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