ИСТИНА

Работа посвящена исследованию поведения систематической и случайной ошибки определения центра изображения объекта на матрице ПЗС в зависимости от функции рассеяния точки (ФРТ), интенсивности сигнала, физических характеристик матрицы ПЗС и алгоритмов обработки изображения. Исследование алгоритмов нахождения фотоцентров изображения объекта показывает, что все оценки положения центра изображения звезды, сделанные с помощью стандартно используемых методов обработки, оказываются смещенными. Ошибка имеет нелинейный характер и наиболее сильно проявляется для слабых звёзд. Предложены теоретические оценки нахождения этих смещений для двух видов алгоритмов. Показано, что, независимо от ФРТ-сигнала, систематическая ошибка определения центра изображения объекта складывается из двух компонент. Первая составляющая этой ошибки связана с дискретностью матричного фотоприемника, вторая компонента — с ограниченностью обрабатываемой области считывания сигнала (обрезанием сигнала). Общая систематическая ошибка имеет ярко выраженный минимум. Для достижения оптимальной точности наиболее предпочтительно вести работу в минимуме систематической ошибки. Установлено, что случайная ошибка измерения пропорциональна отношению полуширины сигнала к размеру пикселя и обратно пропорциональна отношению сигнала к шуму независимо от ФРТ и способа обработки сигнала. При высоком отношении сигнала к шуму S/N > 1000 наиболее точный результат обеспечивается методом средневзвешенного центра, а при S/N < 100 более эффективен модифицированный метод средневзвешенного центра. Приведенные оптимумы алгоритмов зависят от ФРТ и могут несколько изменяться. Поэтому при обработке информации в астродатчиках представляется целесообразной реализация обоих алгоритмов определения центра сигнала.