分辨率測(cè)量的快捷方式
分辨率測(cè)試卡為了從西門子恒星獲得SFR,定位恒星的中心,并在角度φ上讀出單個(gè)半徑的數(shù)字值。 函數(shù)I(φ)1描述了取決于平均值a的數(shù)字值I和由頻率的余弦(2π/ g)和相位校正角度φ-φ0縮放的幅度b。
圖1. 用于ISO12233中描述的S-SFR方法的正弦西門子星。
因此,在標(biāo)準(zhǔn)程序中,假設(shè)頻率是已知的。在混疊的情況下,這個(gè)假設(shè)是值得懷疑的。本文的核心思想是檢查空間頻率的假設(shè)是否正確。因此,如果實(shí)際頻率與假定頻率顯著不同,我們將其視為混疊的證據(jù)。
第一種方法不僅是從擬合算法獲得幅度和相位,而且還適合頻率。我們選擇實(shí)施Gauss- Newton算法以最小化殘差,同時(shí)估計(jì)等式的所有相關(guān)參數(shù)。
圖2顯示了該算法的迭代過(guò)程。從初始估計(jì)開始,算法將在每個(gè)步驟中最小化殘余誤差,理想地在經(jīng)過(guò)合理的迭代量之后接近理想解。雖然如果最初的猜測(cè)是好的,這種方法效果很好,但我們發(fā)現(xiàn)很多情況下,當(dāng)初始猜測(cè)不好時(shí),這種無(wú)約束方法不會(huì)導(dǎo)致解決方案。經(jīng)過(guò)一些改進(jìn)后,我們終于決定不向這個(gè)方向前進(jìn)。
圖2.等式4中參數(shù)的迭代估計(jì)殘差應(yīng)最小化。
現(xiàn)在使用的方法是僅關(guān)注頻率。標(biāo)準(zhǔn)本身描述了獲得幅度和相位的方法。在標(biāo)準(zhǔn)方法中,頻率被視為給定。對(duì)于混疊分析,對(duì)于假定頻率為最高頻率的頻率序列應(yīng)用相同的擬合方法。
圖3. 如ISO12233中所述,適合幅度和相位。上圖:與竇和余弦配合底部:從正弦和余弦獲得的具有正確相位的擬合。
對(duì)于每個(gè)頻率步長(zhǎng)(僅假設(shè)頻率和更低頻率),擬合幅度和相位,然后計(jì)算擬合函數(shù)和測(cè)量像素值之間的誤差(見圖4)。然后,該算法用于檢查哪個(gè)頻率導(dǎo)致最低誤差,然后應(yīng)用于西門子星的所有半徑。對(duì)于每個(gè)半徑,具有最低誤差的頻率除以假定頻率。因此,如果混疊值等于1,則圖像中的假定頻率和獲得的頻率是相同的。值越低,差異越大。
圖4.擬合函數(shù)與所有空間頻率的像素值之間的最小平方誤差。 在該示例中,測(cè)量和假設(shè)的最小值是相同的。
在圖5中,示出了從一系列半徑獲得的所有三個(gè)函數(shù)。 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)程序獲得空間頻率響應(yīng)。 如所解釋的那樣計(jì)算混疊值。擬合誤差以橙色顯示,表明即使頻率發(fā)生變化,產(chǎn)生的誤差也或多或少穩(wěn)定。所有數(shù)值均針對(duì)西門子明星的一小部分進(jìn)行計(jì)算。
圖5.所有獲得的函數(shù)與空間頻率的關(guān)系圖。藍(lán)色:空間頻率響應(yīng)紅色:別名值黃色:擬合錯(cuò)誤