[发明专利]一种极高精度全视场psf测试及建模方法

权利要求书

1.一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，将视场分为L×L个区域；

S2，控制六自由度位移台带动敏感器转动，使星点成像在第一个区域内；

S3，通过高精度双轴位移台对探测器进行移动控制，得到不同亚像素位置分布的星点图像；

S4，在每个区域控制双轴位移台沿着米字线进行移动，共采集N个位置的图像，每个位置采集M张图像；

S5，对每个位置的M张图像进行降噪处理，获得每个位置的平均图像；

S6，根据ePSF方法对N个位置的平均图像进行psf建模，得到当前区域的psf模型；

S7，控制六自由度位移台转动，使星点成像位置移动到视场中下一个位置；

S8，重复S3～S7，得到全视场psf模型。

2.根据权利要求1所述的一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于：所述进行移动控制为纳米级。

3.根据权利要求1所述的一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于，所述ePSF方法包括如下步骤：

对所有用于ePSF建模的星象提取窗口图，获得图像模型，并在图像模型上建立PSF模型，在PSF模型上建立坐标系，以星象中心为原点，建立新的网格，且与图像模型中每个像素的大小相同；

将图像中多个星点图像的PSF模型的零点重合，置于同一个坐标系下；

获取每个格点周围一定范围内所有采样点的ePSF值的集合，将集合内的平均值作为格点的ePSF值；

利用所有格点的ePSF值对所有采样点进行插值，根据每个采样点的插值结果对上一次迭代得到的ePSF值求残差，剔除残差大于一定范围的采样点，多次迭代至没有需要剔除的采样点，第一次的残差为计算得到的ePSF值本身；

得到所有格点的ePSF值之后，对得到的ePSF模型进行平滑滤波处理；

计算星象中心坐标的偏移量，平移ePSF模型以保证PSF模型的准确，然后求出新的网格点的ePSF值；

经过多次迭代和平滑的过程，得到一组平滑的网格点的值，完成ePSF模型的建立。

4.根据权利要求3所述的一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于，ePSF值与像素值的关系为其中，为点(i-x_c,j-y_c)处的ePSF值，i、j分别为uv方向像素坐标，x_c、y_c分别为星点质心uv方向坐标，P_ij为(i，j)处的像素位置的灰度值，s_*为天空背景值，f_*为星点通量。

5.根据权利要求3所述的一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于，星象中心X坐标的平移方式和偏移量分别为其中，为星点质心X坐标值，δx_*为星点质心X坐标值偏移量，w_ij为像素灰度值权重分布，q_ij＝1/P_ij，其中P_ij为(i，j)处的像素位置的灰度值，R_ij＝P_ij-s_*-f_*×ψ_ij，其中f_*为星点通量，ψ_ij为(i，j)处的ePSF值。

6.根据权利要求3所述的一种极高精度全视场psf测试及建模方法，其特征在于：星象中心Y坐标的平移方式和偏移量分别为其中，为星点质心Y坐标值，δy_*为星点质心Y坐标值偏移量，w_ij为像素灰度值权重分布，q_ij＝1/P_ij，其中P_ij为(i，j)处的像素位置的灰度值，R_ij＝P_ij-s_*-f_*×ψ_ij，其中f_*为星点通量，ψ_ij为(i，j)处的ePSF值。