为了实现新真空太阳望远镜(NVST)多波段图像0.1″精度的视场匹配,提出了针孔光阑视场定标的方法,并在NVST光球[TiO(705.8 nm)]通道和色球[Hα(656.28 nm)]通道上进行了实验分析。采用11×11点阵的针孔阵列光阑,对两通道视场之间的旋转、放缩和平移关系进行了定标。通过仿射变换实现两通道太阳图像的高精度视场匹配,精度可达0.031″。虽然匹配残差在整个视场内(约为2')存在不均匀性,视场边缘最大残差为0.076″。定标参数的数值会随着光学平台位置的变化而改变,造成了0.05″的视场匹配差异,但这些匹配差异都在分辨率要求的精度之内。对TiO通道和Hα通道实测数据的分析也证明了上述方法的精度估计。

太阳强热辐射导致太阳望远镜光机系统热形变，引发较明显的时变焦点位置漂移。离焦像差影响高分辨观测，降低观测图像的空间分辨率，因此需要探测并补偿望远镜的离焦像差。由于大气湍流的影响，一般的基于图像处理的焦点探测方法不能有效地运用于地基太阳望远镜。而天文望远镜常用的基于Shack-Hartman波前探测的方法，在观测太阳边缘和低对比度的太阳米粒结构时无法工作。因此，提出一种基于图像能谱分析的焦点探测方法，该方法以图像能谱比的低频分量平均值作为焦点探测评价函数，能够消除目标信息的影响和平滑大气湍流的影响。实验证明，该方法的探测精度和探测时间分辨率能满足地基太阳望远镜不同观测目标的高分辨观测的需要。