幸运成像技术是自适应光学(AO)图像高分辨率重建的一种事后处理技术。传统的幸运成像算法要先对短曝光图像进行像质评价，并选取像质最好的一些图像进行配准、叠加来重建目标图像，最终使得图像分辨率达到地基光学望远镜的衍射极限。但是传统幸运成像算法未考虑图像某些方向上的高分辨率信息，而频域幸运成像算法则在傅里叶频域内对每帧图像进行信息选取，可更有效地利用短曝光图像在不同方向上的高分辨率信息。仿真实验结果表明频域幸运成像算法与AO系统结合能克服大气湍流影响，明显提高望远镜的分辨能力。在没有AO校正的情况下对真实天文图像进行了处理，结果表明，频域幸运成像算法重建图像的分辨率高于传统幸运成像算法。

大气湍流对实现扩展目标的高分辨率重建具有重要影响.针对此问题, 本文提出了一种改进的散斑成像算法.传统散斑成像算法在相位恢复计算中存在双谱数据量大和计算复杂等问题, 改进算法利用图像的厄米特对称性和查找表技术将相位恢复和双谱计算紧密结合, 通过计算截止频率内的每个空间频率点邻域双谱和添加双谱坐标约束使得双谱数据量减小.建立傅里叶频域相邻两象限共用的坐标查找表, 确定双谱和相位恢复计算顺序, 避免了双谱的对称操作从而使得整个计算简单易行.仿真实验结果表明: 改进算法相对于双谱截切法使得双谱数据量至少减少了24%并准确恢复出目标相位谱, 恢复相位谱经过傅里叶逆变换后清晰地显示了目标的轮廓和结构, 再结合Labeyrie-Kroff法得到了目标的高分辨率图像；最后对实际天文图像进行处理, 使恢复后图像的分辨率相对于原始图像得到明显提高, 并且改进算法以更少的计算时间获得了与双谱截切法几乎同样的恢复效果.

幸运成像技术是一种基于目标序列短曝光图像选取、配准、叠加的事后处理方法，能够有效降低大气湍流导致的成像闪烁和抖动对图像质量的影响，提高地基望远镜的成像分辨率。首先介绍了幸运成像技术的基本原理和处理流程，然后应用该项技术，对新月月面进行了幸运成像观测实验，给出了对获得的图像进行处理和分析的结果。处理结果表明，幸运成像技术能够明显地提高空间目标通过湍流大气后的成像质量。对处理结果用小波变换的方法进行了图像增强，给出了增强结果图像和像质评价，增强结果表明，图像增强能够进一步提高幸运成像结果的质量，改善结果图片的视觉效果。

介绍了一种有限距离上大气相干长度测量系统的原理和方法, 给出了在长沙实验测量的初步测量结果。分析了大气相干长度对目标序列图像中“幸运图像”概率的影响。实验得到的数据和近地湍流强弱情况相符, 大气相干长度的变化显著影响了获得“幸运图像”的概率, 证明该种测量方法对幸运成像参数的选取具有一定的参考价值。

地基望远镜的成像分辨率通常都受到大气湍流的限制,这种限制在对扩展目标进行观测成像时变得尤为显著。幸运成像技术是一种基于目标序列短曝光图像选取、配准、叠加的事后图像处理方法,能够有效降低大气湍流导致的成像闪烁和抖动对图像质量的影响,提高望远镜的成像分辨率。介绍了扩展目标幸运成像技术的基本原理和基本流程,并应用该项技术对近地扩展目标大气湍流成像的实验观测数据进行事后处理。处理结果表明,幸运成像技术能够提高扩展目标通过湍流大气的成像分辨率。