中国科学技术大学 精密机械与精密仪器系， 安徽 合肥 230027
LAMOST(大天区多目标光纤光谱天文望远镜)要求通过非接触测量快速准确地获得光纤端部的中心位置。在研究光斑中心提取技术的过程中，提出了一种改进的光重心方法，包括图像卷积预处理、用标准差迭代的方法取背景值和减背景后非线性加权获得光斑特征点。有效地抑制了边缘点对中心位置的影响，提高了在大视场多目标光纤条件下提取光斑特征点的精度，并通过数据模拟、实验室和现场实验进行了验证。
光学测量 大视场 光斑定位 光重心法 二维卷积 背景分割 非线性加权 optical measurement big view flare positioning optical center of gravity method 2D convolution background segmentation nonlinear weighted
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大天区多目标光纤光谱天文望远镜LAMOST是世界上光谱获取量最大的望远镜, 4000个双回转光纤单元的精确定位是关键因素之一。根据对星像观测的要求以及单元的定位方式, 确立了所需的7个定位参数, 研究了在复杂现场环境下获取定位参数的具体流程和可行性算法, 包括光重心法、摄像机快速标定算法、基于最小二乘拟合圆算法、空间坐标旋转算法等。通过模拟星像观测仿真测试和现场星像试观测证明, 定位参数精度能很好地满足观测需求。目前LAMOST望远镜观测光谱获取率已达到90%以上。
光学测量 LAMOST 光纤单元 定位参数 光重心法 摄像机快速标定算法 最小二乘拟合圆算法 optical measurement LAMOST(Large sky area multi-object fiber spectrosc positioning parameters optical center of gravity method camera calibration method fitting circle arithmetic based on least squares a
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为了确保LAMOST(大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜)系统准确运转,需要对其焦面板上光纤的位置进行检测。本文即从实际应用的角度出发,阐述了光重心法在LAMOST 光纤位置检测中的精度问题。在理论分析的基础上结合实验,具体研究光斑尺寸、相机光圈、光纤端面的发光强度等检测条件,并详细分析了它们与光重心法自身精度的关系。另外,还揭示了因光强变化而产生的“重心偏移”现象。最终,依据实验结果,为实际检测提供了一个最佳的测量条件。
光重心法 光斑尺寸 光圈 光强变化 重心偏移 light centroid method CCD CCD light spot size aperture change of light intensity centroid movement
