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1 引言 1

参考文献 7

2 CCD的原理及其特性 8

2.1 辐射探测器的发展 8

2.1.1 人眼 8

2.1.2 照相底片 9

2.1.3 光电探测器 11

2.2 CCD的基本工作原理 13

2.2.1 电荷存贮［1］ 13

2.2.2 电荷转移 14

2.2.3 CCD的电极转移结构［2］ 14

2.2.4 电荷输入及检测 17

2.3 CCD的噪声源［3］ 18

2.3.1 KTC噪声 18

2.3.2 产生-复合噪声 18

2.3.3 1/f噪声 19

2.3.4 温度噪声和颤噪声 19

2.4 CCD的物理参数 20

2.5 CCD参数的优化［4］ 26

2.6 大尺寸CCD的发展［5］ 28

参考文献 29

3 CCD图像处理方法 30

3.1 数字图像的常用处理方法［1］ 30

3.1.1 数字图像概述 30

3.1.2 数字化图像的增强方法 31

3.1.3 数字图像的复原 36

3.1.4 图像信息的压缩 39

3.2 天文CCD图像特点及预处理方法 43

3.2.1 长曝光的光学传递函数 43

3.2.2 光噪声统计特性［2］ 44

3.2.3 CCD器件噪声 46

3.2.4 CCD图像的计算机模拟 47

3.2.5 CCD图像的预处理 48

3.3 CCD图像的一维定心方法 50

3.3.1 边缘分布［3］ 51

3.3.2 高斯拟合法 52

3.3.3 修正矩方法［3］ 53

3.3.4 中值法［3］ 55

3.3.5 寻导法［3］ 56

3.3.6 几种方法的比较 58

3.4 CCD图像的二维定心方法 60

3.4.1 二维高斯拟合法 60

3.4.2 二维修正矩方法 62

3.4.3 各种噪声分布对二维修正矩方法的影响 63

3.4.4 二维修正矩方法的理论解 67

3.4.5 二维高斯拟合法与二维修正矩方法的比较 72

3.4.6 OCL0452疏散星团恒星位置的测定 73

3.4.7 关于星像平滑方法的讨论 77

3.5 FITS图像格式［5］ 80

参考文献 84

4 CCD相对测量 85

4.1 照相方法的评述 86

4.1.1 照相方法的发展 86

4.1.2 照相观测的原理 90

4.1.3 底片模型对精度的限制 98

4.1.4 采用四常数模型的需要和可能 104

4.2 用四常数模型作CCD相对测量的转换 105

4.2.1 简化成四常数模型的条件 105

4.2.2 两轴不垂直偏量和两轴方向比例尺之比的测定 108

4.2.3 大气折射较差修正 111

4.2.4 光行差较差修正 129

4.2.5 光心偏差和物镜组偏心畸变的测定和修正 135

4.2.6 各类修正的修正顺序和交叉项 139

4.3 CCD底片重叠法 143

4.3.1 CCD底片重叠法的意义 143

4.3.2 CCD底片重叠法的观测原理 146

参考文献 156

5 天体位置的CCD绝对测定 157

5.1 绝对测定方法和仪器的发展 158

5.1.1 地面观测绝对测定天体位置的意义 158

5.1.2 传统的子午绝对测定方法和传统子午环 162

5.1.3 传统子午环配备CCD测微器 166

5.1.4 低纬子午环和低纬子午绝对测定方法简介 169

5.2 低纬子午环配备CCD测微器的观测原理 180

5.2.1 子午方向的观测方法 181

5.2.2 卯酉方向的观测方法 186

5.2.3 镜筒弯曲的测定 190

5.2.4 观测近极星来测定方位差和瞬时纬度 193

5.2.5 CCD视场大小和芯片的预置位置 199

5.2.6 星径曲率改正 201

5.3 量度坐标的各种修正 212

5.3.1 CCD芯片的制造误差和安装误差的测定和修正 213

5.3.2 比例尺及其变化的测定 219

5.3.3 子午方向和卯酉方向观测的大气折射较差修正 224

5.3.4 子午方向和卯酉方向观测的光行差较差修正 229

5.3.5 方位差和水平差较差修正 236

5.3.6 投影修正和光心偏差的测定及修正 239

5.3.7 视场中所有天体位置的同时绝对测定 243

参考文献 245

6 CCD的应用将促进学科发展 246

6.1 实用的准惯性天球参考架的建立 247

6.2 为恒星天文学研究提供观测资料 255