Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес
оригинального документа
: http://www.puldb.ru/laza_gao/WIN/page_81.html
Дата изменения: Thu Jan 27 11:32:03 2011 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:55:56 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: guide 8.0 |
В настоящее время в астрономических учреждениях всего мира накоплен громадный материал фотографических наблюдений (стеклотеки обсерваторий), выполненных в XIX и XX веках. Для использования этого материала в современных астрономических работах, таких как составление больших звездных обзоров, выводе новых высокоточных собственных движений звезд, уточнении параметров связи динамической и звездной систем координат, дальнейшем усовершенствовании теорий движения тел Солнечной системы, производится оцифровка старых фотографических пластинок и новая редукция имеющегося наблюдательного материала в системах современных каталогов. Для оцифровки фотографических пластинок используются специализированные измерительные машины (SuperCOSMOS, StarScan, DAMIAN и др.), что, как правило, связано с большими материальными затратами. С появлением относительно недорогих планшетных сканеров встал вопрос о привлечении их к какого рода работам. Благодаря специально разрабатываемым методикам сканирования и тщательной калибровке удается получить результаты, точность которых оказывается приемлемой для решения целого ряда астрономических задач. |
ОЦИФРОВКА ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МАЛЫХ ПОЛЯХ.
Оцифровка фотографических пластинок с изображениями визуально-двойных звезд и спутников планет на сканере UMAX PowerLook II были начаты в 1999 г. Планшетный сканер UMAX PowerLook II имеет аппаратное разрешение 600 пикселей на дюйм и программное - 9000 пикселей на дюйм.
Средне-квадратические ошибки одного изображения на пластинке составили: по X - 0".039, по Y - 0".038. Внешняя ошибка измерений составила: по расстоянию и позиционному углу - 0".024. Каждая измеряемая пластинка сканировалась два раза с поворотом на 90 градусов. Полный цикл измерений одной пластинки занимает 10-12 минут, что значительно быстрее, чем аналогичные измерения на полуавтоматическом приборе Аскорекорд. По сравнению с точностью получаемой при измерении на Аскорекорде ошибка измерения одного изображения на сканере лучше в 2-3 раза, а внешняя точность по одной пластинки превосходит точность Аскорекорда в 1.5 раза. С 2009 г на сканере UMAX PowerLook II начата массовая оцифровка фотопластинок с избранными визуально-двойными звездами. К настоящему времени измерены 645 фотографических пластинок, получено 783 новых относительных положения. Все измерения вошли в новую версию каталога визуально-двойных звезд, размещенного в Астрометрической базе данных Пулковской обсерватории (www. puldb. ru). |
ОЦИФРОВКА ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ В БОЛЬШИХ ПОЛЯХ.
Оцифровка изображений звездных объектов в полях размером 2х2 градуса оказалась значительно сложнее из-за всевозможных систематических ошибок, присущих недорогим планшетным сканерам и заметно проявляющимся при измерении в больших полях. . Разработка метода калибровки для сканеров такого типа и методики получения измеренных координат потребовала значительного времени. Регулярное сканирование пластинок нормального астрографа (2х2 градуса) с изображениями избранных астероидов было начато в мае 2010 года. |
Характеристики используемого сканера.
Для измерения фотопластинок использовался высокоскоростной сканер Microtek ScanMaker i900. оптическое разрешение: 3200 dpi
|
Основные систематические ошибки планшетных сканеров.
Существующие систематические ошибки недорогих планшетных сканеров связаны, главным образом, с несовершенством технологических процессов, применяемых при производстве таких сканеров. Основные источники ошибок: 1. Неоднородность ширины пикселей на ПЗС-линейке (ошибки вида Dx(x)). 2. Гнутие ПЗС-линейки (ошибки вида Dy(x)) 3. Гнутие направляющей, по которой движется ПЗС-линейка (ошибки вида Dx(y)). 4. Неоднородность скорости перемещения ПЗС-линейки вдоль направляющей (ошибки вида Dy(y)). 5. Косоугольность системы координат. |
Одним из положительных моментов предлагаемого метода
калибровки и методики по-лучения измеренных координат является то, что
они позволяют не анализировать каждую из перечисленных ошибок, а
исключают их суммарное влияние на результат измерения.
Разработанный метод калибровки сканера предполагает, что общая систематическая ошибка сканера есть сумма 2-х составляющих: постоянной части, не зависящей от времени и переменной части, которая может изменяться со временем, и зависеть от условий измерения, от качества конкретной пластинки и т.п. Во многом переменная часть связана с изменяющейся систематической ошибкой, связанной с неперпедикулярностью ПЗС-линейки и направляющей вдоль оси Y. Как показывает опыт, переменная часть калибровочной поправки существенно меньше постоянной. Постоянная часть калибровочной поправки определялась по специально подобранным пластинкам с большой плотностью звезд и вносилась в измеренные координаты, переменная часть поправки, индивидуальная для каждой пластинки, исключалась из измеренных координат на этапе усреднения по 4-м сканам. |
![]() |
МЕТОД КАЛИБРОВКИ.
Область сканирования (стекло сканера) мысленно разделим на квадраты, образующие сетку из M рядов и M столбцов (рис. 1). Суть предлагаемого метода калибровки заключается в нахождении систематических поправок для каждого из квадратов созданной 'виртуальной сетки', используя специально подобранные калибровочные пластинки с большим количеством звезд.
Полученную степень исключения постоянной части систематических
ошибок сканера после введения калибровочных поправок можно оценить по рис.2
(a,b). Величина среднего квадратичного отклонения сдвигов звезд вдоль
осей X и Yот нулевого значения оказалась в пределах 1.0 - 1.5
микрона.
|
![]() |
![]() Каждая измеряемая пластинка сканировалась в 4-х положениях
с поворотами на углы кратные 90 градусов. Общее время сканирования
одной пластинки составляет 20 минут (5 мин.* 4). Случайная ошибка
при измерении объектов на одной пластинке (повторяемость) лежит в пределах
14-24 мсд. При редукции в качестве опорного использовался
каталог UCAC3. Среднее значение ошибки измеренных координат звезд
для одной пластинки составило 50-65 мсд. Ошибка единицы веса - 2-3 мкм
(120-180 мсд), что соответствует точности хороших фотографических каталогов.
Помимо недоисключенных ошибок, связанных с оцифровкой пластинки, эта ошибка
включает в себя и ошибки опорного каталога.
|
Учитывая разность между современной эпохой и эпохой получением фотографических пластинок (от 30 до 100 лет), значительный вклад в ошибку редукции вносят ошибки собственных движений опорного каталога. По сравнению с результатами измерений аналогичных пластинок на Аскорекорде, использование сканера на порядок увеличило скорость измерения и улучшило точность измеренных координат в среднем на 40%. |