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1 引言1

参考文献7

2 CCD的原理及其特性8

2.1 辐射探测器的发展8

2.1.1 人眼8

2.1.2 照相底片9

2.1.3 光电探测器11

2.2 CCD的基本工作原理13

2.2.1 电荷存贮［1］13

2.2.2 电荷转移14

2.2.3 CCD的电极转移结构［2］14

2.2.4 电荷输入及检测17

2.3 CCD的噪声源［3］18

2.3.1 KTC噪声18

2.3.2 产生-复合噪声18

2.3.3 1/f噪声19

2.3.4 温度噪声和颤噪声19

2.4 CCD的物理参数20

2.5 CCD参数的优化［4］26

2.6 大尺寸CCD的发展［5］28

参考文献29

3 CCD图像处理方法30

3.1 数字图像的常用处理方法［1］30

3.1.1 数字图像概述30

3.1.2 数字化图像的增强方法31

3.1.3 数字图像的复原36

3.1.4 图像信息的压缩39

3.2 天文CCD图像特点及预处理方法43

3.2.1 长曝光的光学传递函数43

3.2.2 光噪声统计特性［2］44

3.2.3 CCD器件噪声46

3.2.4 CCD图像的计算机模拟47

3.2.5 CCD图像的预处理48

3.3 CCD图像的一维定心方法50

3.3.1 边缘分布［3］51

3.3.2 高斯拟合法52

3.3.3 修正矩方法［3］53

3.3.4 中值法［3］55

3.3.5 寻导法［3］56

3.3.6 几种方法的比较58

3.4 CCD图像的二维定心方法60

3.4.1 二维高斯拟合法60

3.4.2 二维修正矩方法62

3.4.3 各种噪声分布对二维修正矩方法的影响63

3.4.4 二维修正矩方法的理论解67

3.4.5 二维高斯拟合法与二维修正矩方法的比较72

3.4.6 OCL0452疏散星团恒星位置的测定73

3.4.7 关于星像平滑方法的讨论77

3.5 FITS图像格式［5］80

参考文献84

4 CCD相对测量85

4.1 照相方法的评述86

4.1.1 照相方法的发展86

4.1.2 照相观测的原理90

4.1.3 底片模型对精度的限制98

4.1.4 采用四常数模型的需要和可能104

4.2 用四常数模型作CCD相对测量的转换105

4.2.1 简化成四常数模型的条件105

4.2.2 两轴不垂直偏量和两轴方向比例尺之比的测定108

4.2.3 大气折射较差修正111

4.2.4 光行差较差修正129

4.2.5 光心偏差和物镜组偏心畸变的测定和修正135

4.2.6 各类修正的修正顺序和交叉项139

4.3 CCD底片重叠法143

4.3.1 CCD底片重叠法的意义143

4.3.2 CCD底片重叠法的观测原理146

参考文献156

5 天体位置的CCD绝对测定157

5.1 绝对测定方法和仪器的发展158

5.1.1 地面观测绝对测定天体位置的意义158

5.1.2 传统的子午绝对测定方法和传统子午环162

5.1.3 传统子午环配备CCD测微器166

5.1.4 低纬子午环和低纬子午绝对测定方法简介169

5.2 低纬子午环配备CCD测微器的观测原理180

5.2.1 子午方向的观测方法181

5.2.2 卯酉方向的观测方法186

5.2.3 镜筒弯曲的测定190

5.2.4 观测近极星来测定方位差和瞬时纬度193

5.2.5 CCD视场大小和芯片的预置位置199

5.2.6 星径曲率改正201

5.3 量度坐标的各种修正212

5.3.1 CCD芯片的制造误差和安装误差的测定和修正213

5.3.2 比例尺及其变化的测定219

5.3.3 子午方向和卯酉方向观测的大气折射较差修正224

5.3.4 子午方向和卯酉方向观测的光行差较差修正229

5.3.5 方位差和水平差较差修正236

5.3.6 投影修正和光心偏差的测定及修正239

5.3.7 视场中所有天体位置的同时绝对测定243

参考文献245

6 CCD的应用将促进学科发展246

6.1 实用的准惯性天球参考架的建立247

6.2 为恒星天文学研究提供观测资料255