《基於光束法平差的CCD大尺度多目標坐標檢測方法研究》是依託中國科學技術大學，由顧永剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於光束法平差的CCD大尺度多目標坐標檢測方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：顧永剛
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
基於CCD的數字攝影測量方法以其快速、高精度、非接觸等優點，目前套用在我國大型天文望遠鏡LAMOST（郭守敬望遠鏡）的焦面光纖位置檢測中。高精度的多目標位置檢測直接關係到多目標天文望遠鏡巡天中定位單元的快速、準確找星及其巡天效率。隨著多目標天文望遠鏡的蓬勃發展，科學工作者們開始了更高測量精度的追求。本項目在數字近景攝影測量研究基礎上，提出以雷射跟蹤儀測量獲得高精度控制點、結合光束法平差理論進行像機自標定以及目標位置計算的大尺度多目標坐標檢測方法，期望實現30um/m（2倍標準差）的多目標空間坐標測量精度，滿足天文工作者們對更高測量精度的需求，從而提高多目標天文望遠鏡的巡天觀測效率。.研究內容包括：雷射跟蹤儀測量坐標與攝影測量坐標的轉換方法；雷射靶球與光學標誌轉換座的設計與製作；像機光束法平差自標定以及多目標空間點坐標求取；空間坐標測量精度的評定等。
結題摘要
本項研究將數字攝影測量方法套用於我國大型天文望遠鏡LAMOST的焦面光纖位置檢測中，期望的光纖坐標檢測精度為30µm/m（2倍標準差）。由於光纖的通光直徑只有0.32mm，而焦面直徑卻有1.75m，即使使用了3600萬像素的超高解析度相機，仍滿足不了高精度亞像素定位的像素要求。因此本研究採用了分區測量的策略，即將焦面區域分割成多個較小的子區域，再使用攝影測量方法檢測光纖在子區域內的坐標。所有子區域內設定一些特殊標記，這些標記既可以作為攝影測量的控制點所用，也能被雷射跟蹤儀測量其坐標。通過雷射跟蹤儀在同一坐標系下測量所有控制點的坐標為橋樑，可以將每個子區域的光纖坐標進行轉換最終統一。 由於控制點結構複雜、加工和標定困難，且每個控制點會占用一個光纖定位單元的位置，為了減少控制點的數量，本研究發展了一種多次疊代光束法平差的方法，只需要一個高精度控制點就可以達到有四個高精度控制點直接使用光束法平差的精度。 實際測量結果顯示，在實驗室環境使用測試板的情況下，檢測精度達16µm/m，但在實際場合，檢測精度卻增大到34µm/m，該結果並沒有完全達到預期指標。由於攝影測量的精度嚴重依賴於成像質量，而實際現場由於光纖長短不一、多光源照明等原因，光纖的發光強度強弱不一、均勻性很差，這是本研究的考慮不足之處。測試板的結果表明本研究的方法在原理上是正確可行的，在下一步的研究之中需重點考慮現場因素的干擾，以期達到更高精度要求。
