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基于相位差方法的天文目标高分辨率成像研究 被引量:6
1
作者 李强 沈忙作 《天文学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期113-120,共8页
基于相位差方法的天文目标高分辨率成像,是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对或者多对短曝光图像,对目标和大气湍流引入的波前相位分布进行估计.在计算机模拟望远镜成像系统和相位差方法图像采集过程的基础上,利用信号估计和最优... 基于相位差方法的天文目标高分辨率成像,是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对或者多对短曝光图像,对目标和大气湍流引入的波前相位分布进行估计.在计算机模拟望远镜成像系统和相位差方法图像采集过程的基础上,利用信号估计和最优化理论,确定了高斯噪声模型下的目标函数,采用适合于大规模无约束优化的有限内存拟牛顿法对图像恢复问题进行了数值求解.恢复结果表明,基于相位差方法的高分辨成像技术,可以有效地克服大气湍流的影响,解决天文扩展目标的图像恢复问题. 展开更多
关键词 望远镜 仪器 高角分辨率 技术 方法 数值
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基于扰动观测器的超螺旋终端滑模天线伺服控制方法研究 被引量:1
2
作者 梁娟 许谦 +1 位作者 王娜 薛飞 《天文学报》 北大核心 2025年第1期22-30,共9页
指向精度是评价射电望远镜天线性能的重要指标,而天线的伺服控制方法是影响该指标的关键因素.研究提出了一种基于扰动观测器的超螺旋终端滑模控制方法,实现了天线伺服系统的全局鲁棒有限时间稳定,并利用Lyapunov稳定性理论分析了系统的... 指向精度是评价射电望远镜天线性能的重要指标,而天线的伺服控制方法是影响该指标的关键因素.研究提出了一种基于扰动观测器的超螺旋终端滑模控制方法,实现了天线伺服系统的全局鲁棒有限时间稳定,并利用Lyapunov稳定性理论分析了系统的收敛时间.所提出方法中的滑模变量采用和状态相关的变指数系数,固定了最大滑动时间提高了系统的鲁棒性.扰动观测器可准确获取伺服系统的干扰,结合2阶结构的变增益超螺旋算法的控制率,能有效缓解抖振现象,实现天线的鲁棒控制.仿真结果显示,系统能在0.55 s左右快速跟踪信号,跟踪误差小且抖振抑制效果明显.提出的控制策略能够更快、更简单、更有效地跟踪参考信号抑制天线伺服系统的干扰. 展开更多
关键词 技术:射电望远镜 高角分辨率 非线性控制 方法:数据分析
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基于空间调制的长基线恒星光干涉相位检测方法研究
3
作者 魏炜 徐腾 +1 位作者 侯永辉 孙越 《天文学报》 北大核心 2025年第3期62-68,共7页
在大气等晕角内,同时测量科学目标与跟踪目标的干涉条纹,可通过精密测定两段干涉条纹之间的光程差来获得微角秒级的天体测量精度.面向长基线恒星光干涉高精度天体测量提出一种基于空间调制的相位测量方法,通过偏振调制实现同步移相,可... 在大气等晕角内,同时测量科学目标与跟踪目标的干涉条纹,可通过精密测定两段干涉条纹之间的光程差来获得微角秒级的天体测量精度.面向长基线恒星光干涉高精度天体测量提出一种基于空间调制的相位测量方法,通过偏振调制实现同步移相,可实现相位级的光程差测量,通过多次测量统计平均的方式进一步提高光程差检测精度.通过数值仿真与实验论证了上述相位检测方法的可行性,检测精度优于1/18波长,光程差统计测量精度优于5 nm,进一步通过环境扰动的测量分析了误差来源,为我国在建的百米级长基线天文光干涉阵列实现既定科学目标提供了技术支撑. 展开更多
关键词 仪器:干涉仪 仪器:高角分辨率 技术:干涉测量 技术:相位检测 方法:空间调制
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脑白质纤维束跟踪算法的研究进展 被引量:8
4
作者 张艳 宋志坚 《复旦学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-7,共7页
基于弥散张量成像(diffusion tensor imagine,DTI)技术的脑白质纤维跟踪(white matter tractography,WMT)是目前唯一非入侵式三维重建活体脑白质纤维束解剖结构的方法,有助于深入了解人脑白质纤维的微观结构,对神经生理研究和临床应用... 基于弥散张量成像(diffusion tensor imagine,DTI)技术的脑白质纤维跟踪(white matter tractography,WMT)是目前唯一非入侵式三维重建活体脑白质纤维束解剖结构的方法,有助于深入了解人脑白质纤维的微观结构,对神经生理研究和临床应用也有较大价值,成为神经纤维成像技术的研究热点之一。本文在DTI原理的基础上,归纳总结了近几年来比较有代表性的几类脑白质跟踪算法,重点分析了其跟踪原理、优点和局限性,并介绍了脑白质跟踪算法的应用情况,同时对今后的研究发展进行了展望。 展开更多
关键词 弥散张量成像(DTI) 白质纤维束跟踪(WMT) 高角分辨率弥散成像(HARDI) 压缩感知(CS)
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一个巨型望远镜方案 被引量:3
5
作者 苏定强 王亚男 崔向群 《天文学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期105-114,共10页
提出一个有特色的巨型望远镜(FGT)方案.其主镜口径为30米,主焦比为1.2,由1095块圆环形子镜构成.采用地平式装置.光学系统包括Nasmyth系统、折轴(Coude)系统和一个大视场系统.提出一个由4个镜面组成的新的Nasmyth系统,在约10的视场范围... 提出一个有特色的巨型望远镜(FGT)方案.其主镜口径为30米,主焦比为1.2,由1095块圆环形子镜构成.采用地平式装置.光学系统包括Nasmyth系统、折轴(Coude)系统和一个大视场系统.提出一个由4个镜面组成的新的Nasmyth系统,在约10的视场范围内像斑小于爱里斑,达到衍射极限.比传统的Nasmyth系统的衍射极限视场大得多.可在这样的大视场内同时作好几个小区域的衍射极限的观测.当由Nasmyth系统转换到折轴系统和大视场系统时,采用主动光学技术改变子镜的面形、倾斜和平移,产生一个新的主镜面形,使折轴系统和大视场系统都能得到很好的像质.大视场系统的视场直径25’,场曲轻微,并有可能校正大气色散.给出了子镜面形和位置的公差,并讨论了望远镜的装置和结构.方案中的特色和创新对未来大望远镜的研制有普遍意义. 展开更多
关键词 巨型望远镜 光学系统 高角分辨率 视场
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脉冲星B0329+54的S/X双频CVN观测
6
作者 陈文 江悟 +2 位作者 李志玄 徐永华 汪敏 《天文学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期658-666,共9页
利用CVN(Chinese VLBI Network)对脉冲星B0329+54进行了首次S/X双频观测,观测采用相位参考模式,频段为S/X双频16通道观测,数据采集终端是CDAS(Chinese Data Acquirement System),单通道带宽16 MHz.使用上海VLBI(very long baseline inte... 利用CVN(Chinese VLBI Network)对脉冲星B0329+54进行了首次S/X双频观测,观测采用相位参考模式,频段为S/X双频16通道观测,数据采集终端是CDAS(Chinese Data Acquirement System),单通道带宽16 MHz.使用上海VLBI(very long baseline interferometry)中心的Di FX(Distributed FX)相关处理机对数据进行相关处理.利用Di FX特有的Pulsar Binning模式,以提高数据信噪比.对观测数据处理后得到了S/X两波段的高分辨率图像和位置信息,与前人VLBI结果对比显示观测结果较为符合. 展开更多
关键词 仪器:高角分辨率 仪器:干涉仪 技术:高角分辨率 技术:干涉 脉冲星:普通
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射电天文干涉图像的快速高保真重建 被引量:1
7
作者 张利 《天文学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期98-100,共3页
射电干涉成图观测通过若干台射电望远镜的信号相关来实现天体射电图像的高角分辨率的观测.它极大地促进了天文学的发展.最近几年,大干涉阵正在筹建,如平方公里阵(SKA)、下一代甚大干涉阵(ngVLA).新的望远镜阵具有更高的灵敏度... 射电干涉成图观测通过若干台射电望远镜的信号相关来实现天体射电图像的高角分辨率的观测.它极大地促进了天文学的发展.最近几年,大干涉阵正在筹建,如平方公里阵(SKA)、下一代甚大干涉阵(ngVLA).新的望远镜阵具有更高的灵敏度或分辨率,能测得更弱的射电源、揭示更多的细节以呈现射电源辐射的物理特征,推动天文学和天体物理学的发展。 展开更多
关键词 干涉图像 射电天文 高保真 高角分辨率 射电望远镜 天体物理学 成图观测 射电图像
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光学系统参数确定带宽约束的天文图像盲反卷积
8
作者 罗林 樊敏 沈忙作 《天文学报》 CSCD 北大核心 2007年第3期374-382,共9页
大气湍流极大限制了地基大口径望远镜观测天文目标图像的空间分辨率.根据最大似然估计原理,提出了用实际光学带宽约束的可有效减小天文观测图像中大气湍流影响的盲反卷积方法,通过共轭梯度优化算法使卷积误差函数趋向最小.建立了望远镜... 大气湍流极大限制了地基大口径望远镜观测天文目标图像的空间分辨率.根据最大似然估计原理,提出了用实际光学带宽约束的可有效减小天文观测图像中大气湍流影响的盲反卷积方法,通过共轭梯度优化算法使卷积误差函数趋向最小.建立了望远镜光学系统参数和图像频域带宽的关系,采用变量正性约束、点扩散函数带宽有限约束,提高算法的收敛性.为避免图像处理中有效傅立叶变换频率超出截止频率,要求采集望远镜焦面图像时单个成像单元(如CCD像素单元)应小于四分之一衍射斑直径.算法中未用目标支持域约束,所提出的方法适用于全视场天文图像恢复.用计算机模拟和对实际天文目标双鱼座图像数据的恢复结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 望远镜 仪器:高角分辨率 技术:图像处理
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上海天文台斑点相机及观测实验 被引量:1
9
作者 丁媛媛 李可新 +1 位作者 慎露润 王超燕 《天文学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期487-494,共8页
斑点干涉成像技术已有几十年的历史,该技术在双星天文观测上得到了广泛的应用,取得了一系列的研究成果.上海天文台研制的一台斑点相机安装在1.56 m望远镜上,主要用于双星、三星以及延展目标的斑点干涉成像观测.重点介绍斑点相机的设计... 斑点干涉成像技术已有几十年的历史,该技术在双星天文观测上得到了广泛的应用,取得了一系列的研究成果.上海天文台研制的一台斑点相机安装在1.56 m望远镜上,主要用于双星、三星以及延展目标的斑点干涉成像观测.重点介绍斑点相机的设计、调试以及图像重建工作,并结合双星和三星目标的观测情况,给出高分辨率重建图像及角距离测量结果.实验结果表明:在1.56 m望远镜上开展斑点干涉观测实验,能够接近望远镜衍射极限分辨率水平. 展开更多
关键词 仪器:高角分辨率 方法:观测 技术:图像处理
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斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制 被引量:1
10
作者 梁静思 王海仁 +5 位作者 左营喜 张明珠 高婧婧 程文胜 王博铖 张天哲 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期36-46,共11页
斜轴式望远镜是一种新颖的望远镜结构,其独特的结构设计更适合南极等极端气候环境,但目前国内外缺乏针对斜轴式望远镜详细的动力学建模与控制研究.提出一套斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制方法,首先,对斜轴式望远镜进行了动力学分析,... 斜轴式望远镜是一种新颖的望远镜结构,其独特的结构设计更适合南极等极端气候环境,但目前国内外缺乏针对斜轴式望远镜详细的动力学建模与控制研究.提出一套斜轴式望远镜动力学建模与鲁棒控制方法,首先,对斜轴式望远镜进行了动力学分析,采用拉格朗日法建立望远镜2自由度刚体模型;接着,结合望远镜驱动系统的柔性和所受干扰,完成了斜轴式望远镜的干扰情况下刚柔耦合系统数学模型的推导;然后,针对抗干扰问题,根据所建数学模型,设计了基于干扰观测器的滑模控制器,对于所受干扰进行抑制,实现了斜轴式望远镜的鲁棒控制;最后,仿真结果显示,在考虑模型的非线性外部干扰的情况下,相比于传统的比例-积分-微分控制器,基于干扰观测器的滑模控制器使得系统具有更好的动态性能和抗干扰特性. 展开更多
关键词 技术 高角分辨率 指向控制 非线性控制 其他诸多方面
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多模态MRI及影像组学在帕金森病伴抑郁的研究进展 被引量:1
11
作者 谢国清 吴昆华 +2 位作者 毕秋 龚霞蓉 李青芮 《磁共振成像》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期135-138,共4页
抑郁是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)非运动症状中较常见的类型,帕金森病伴抑郁(depression in Parkinson’s disease,DPD)可加重患者运动及认知功能障碍,降低预后。因此,DPD的早期诊断并及时干预对改善病情、缓解其他症状恶化具... 抑郁是帕金森病(Parkinson’s disease,PD)非运动症状中较常见的类型,帕金森病伴抑郁(depression in Parkinson’s disease,DPD)可加重患者运动及认知功能障碍,降低预后。因此,DPD的早期诊断并及时干预对改善病情、缓解其他症状恶化具有重要意义。但DPD症状易与PD其他症状重叠,临床诊疗中不易发现。而基于体素的形态学测量、静息态功能磁共振成像、扩散张量成像、扩散谱成像、高角分辨率扩散成像可客观显示中枢神经系统结构及功能改变;此外,影像组学通过提取病变的影像特征,对疾病的诊断和鉴别诊断具有较高的准确性。本文对近年来多模态MRI及影像组学在DPD的研究进展作一综述。 展开更多
关键词 磁共振成像 帕金森病 抑郁 基于体素的形态学测量 静息态功能磁共振成像 扩散张量成像 高角分辨率扩散成像 影像组学
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改进型高性能静态像差校正技术 被引量:3
12
作者 任德清 张天宇 王钢 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期35-43,共9页
非共光路误差是限制自适应光学系统(adaptive optics,AO)的成像性能达到衍射极限的关键因素,同时AO系统共光路部分也会不可避免地引入静态像差,尤其是在自适应光学系统与望远镜配合使用进行科学观测时。因此,本文提出了一种基于焦面优... 非共光路误差是限制自适应光学系统(adaptive optics,AO)的成像性能达到衍射极限的关键因素,同时AO系统共光路部分也会不可避免地引入静态像差,尤其是在自适应光学系统与望远镜配合使用进行科学观测时。因此,本文提出了一种基于焦面优化的改进型AO系统静态像差校正技术。该方法通过迭代优化算法将单模光纤生成的完美点扩散函数复制到自适应光学系统中来校正系统中的静态像差。相比于我们之前提出的焦面校正法,本文提出的改进型焦面优化技术获得全局优化结果的速度更快,并且在系统初始静态误差极大的情况下,拥有更好的校正性能。当部署于天文或其他需要高质量成像的自适应光学系统中时,该改进型焦面优化技术相较于传统校正法也更加便捷。 展开更多
关键词 自适应光学 像差校正 高角分辨率
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基于扇形子镜的12m光学红外望远镜拼接共相误差仿真分析
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作者 沈世东 崔向群 张勇 《天文学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期4-17,共14页
为满足国内对应用大型通用光学望远镜在光学红外波段进行天文观测的需求,中国计划建设一架12 m大口径光学红外望远镜(12-meter large aperture optical-infrared telescope,LOT).LOT对于中国天文界具有极其重要的意义,将会在近红外波段... 为满足国内对应用大型通用光学望远镜在光学红外波段进行天文观测的需求,中国计划建设一架12 m大口径光学红外望远镜(12-meter large aperture optical-infrared telescope,LOT).LOT对于中国天文界具有极其重要的意义,将会在近红外波段实现共相.LOT的主镜将采用子镜拼接的方案,由72块扇形子镜拼接而成,并且中央部分有一块直径4.5m的圆形镜.分析了采用扇形子镜拼接方案下LOT的共相误差,提供了详细的共相误差理论推导过程,并对包括3种子镜面外误差在内的误差源进行深入的单独模拟和综合模拟.在共相波长为1μm的条件下,当服从正态分布的倾斜误差的均方根值小于0.016″或服从正态分布的活塞误差的均方根值小于42.5nm时,LOT的斯特列尔比大于0.8.仿真结果对于采用共相拼接镜面主动光学的主镜在LOT中的应用具有重要意义. 展开更多
关键词 望远镜 方法:分析 方法:数据分析 技术:高角分辨率
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