Xử lý hình ảnh thiên văn là gì?

Xử lý hình ảnh thiên văn là một phương pháp làm sạch các hình ảnh được chụp bởi các kính thiên văn không gian hoặc các yếu tố làm nổi bật của các hình ảnh để các tính năng sao nhất định trở nên nổi bật hơn.Công nghệ xử lý hình ảnh để thực hiện điều này bao gồm cả bộ lọc và công nghệ kính viễn vọng tích hợp khác được gọi là tiền xử lý hình ảnh và hoạt động trên hình ảnh sau đó bằng cách sử dụng phần mềm để tăng độ phân giải của các đối tượng trong không gian và làm sắc nét các khía cạnh khác của hình ảnh.Mặc dù chỉnh sửa hình ảnh khác nhau tùy thuộc vào trọng tâm của nghiên cứu và những gì mong muốn cho phần cuối của hình ảnh, các kỹ thuật liên quan đến một số phương pháp tiêu chuẩn. Xử lý hình ảnh thiên văn thường xuyên trước tiên liên quan đến một loạt các bước nền tảng.Hiệu chuẩn hình ảnh, căn chỉnh và giảm nhiễu đều quan trọng đối với nhiều loại hình ảnh thiên văn.Hiệu chuẩn yêu cầu loại bỏ dữ liệu không mong muốn hoặc ghi tín hiệu khỏi hình ảnh khi chúng được chụp, do đó những gì đang được nghiên cứu có thể được ghi lại rõ ràng hơn.Sắp xếp và xếp chồng các hình ảnh trên đỉnh với phần mềm bằng cách sử dụng các điểm tham chiếu cố định có thể được sử dụng để tăng chất lượng và mật độ của dữ liệu hình ảnh.Điều này liên quan đến các quá trình như được sử dụng bởi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) có trụ sở tại Hoa Kỳ được gọi là Kỹ thuật Drizzle, hoạt động trên các hình ảnh được chụp từ Kính viễn vọng Không gian Hubble.Kỹ thuật mưa phùn làm sắc nét hình ảnh bằng cách xếp nhiều mẫu trên đỉnh để tạo độ phân giải với mật độ pixel cao hơn bất kỳ một hình ảnh nào.Hình ảnh dựa trên không gian có thể có tiếng ồn ngẫu nhiên từ các hiệu ứng bức xạ hoặc phản xạ ánh sáng từ Trái đất và một số phương pháp được sử dụng để lọc điều này.Phương pháp vượt qua thấp làm giảm tiếng ồn tần số cao, trong đó làm mịn cạnh sẽ loại bỏ quang sai trong một hình ảnh trông giống như cạnh của các vật thể, nhưng trên thực tế, chỉ là biến dạng. Hầu hết các bức ảnh thiên văn được ghi lại trong một loạt các tông màu xám sử dụngMột thiết bị kết hợp điện tích (CCD), tuy nhiên, chứa dữ liệu màu được nhúng trong hình ảnh.Điều này đòi hỏi sự cần thiết của một cơ chế xử lý hình ảnh thiên văn để tập trung hình ảnh vào một lĩnh vực quan tâm.Các kỹ thuật trực quan hình ảnh làm điều này bằng cách sử dụng nhiều bộ lọc khác nhau để làm nổi bật một số khu vực nhất định của hình ảnh và giảm thiểu các bộ phận khác.Chúng bao gồm thay đổi các yếu tố như vậy trong một hình ảnh, như phẩm chất độ chói của nó, cũng như các bộ lọc cho các màu chính của ánh sáng đỏ, xanh lá cây và xanh lam, cho các hiệu ứng khí hydro trong không gian, v.v.Bộ lọc hình ảnh được sử dụng bởi xử lý hình ảnh thiên văn được điều chỉnh theo các bước sóng cụ thể của ánh sáng và thường được thiết kế để có băng thông rộng hoặc băng hẹp trong chức năng.Các bộ lọc băng rộng cho phép ghi lại nhiều bước sóng ánh sáng, chẳng hạn như tất cả các biến thể trên một màu của màu đỏ trong phổ có thể nhìn thấy.Một bộ lọc băng tần hẹp chặn tất cả ánh sáng ngoại trừ thường là một bước sóng đặc trưng được lọc xuống mức của một vài nanomet hoặc hàng tỷ mét.Khi nghiên cứu các vùng không gian khác nhau như thiên hà, bộ lọc băng rộng được chọn, trong khi các đối tượng sao cụ thể như hành tinh, sao hoặc tiểu hành tinh thay vào đóđã trải qua một lượng lớn chỉnh sửa trước khi chúng được phát hành ra phương tiện truyền thông sau khi xử lý hình ảnh thiên văn.Vì nghiên cứu thiên văn hoạt động chi tiết với hình ảnh tỷ lệ màu xám, một biểu diễn màu thực sự của vùng không gian được xây dựng sau thực tế bằng cách gán màu sắc dựa trên bước sóng của ánh sáng trong hình ảnh bằng các công cụ phần mềm.Đồng thời, các hình ảnh công khai thường có thể bao gồm các màu sai được chọn cho khả năng của chúng để tăng cường chất lượng thẩm mỹ hoặc sắc nét của các vật thể trong hình ảnh.