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Título: Centroiding para sensor de frente de onda robusto a truncamento
Título(s) alternativo(s): Centroiding for truncation-robust wavefront sensor
Autor(es): Pires, Henrique Sarti
Orientador(es): Mello, Alexandre José Tuoto Silveira
Palavras-chave: Centro de massa (Física)
Óptica Adaptativa
Turbulência atmosférica
Telescópios
Detectores
Center of mass
Optics, Adaptive
Atmospheric turbulence
Reflecting telescopes
Detectors
Data do documento: 8-Mar-2024
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: PIRES, Henrique Sarti. Centroiding para sensor de frente de onda robusto a truncamento. 2024. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.
Resumo: Para esta geração de telescópios e observatórios gigantes, o sistema de óptica adaptativa tornouse uma peça essencial para a observação científica astronômica. Observatórios terrestres, ao contrário dos telescópios espaciais, têm a geração de imagens de objetos astronômicos afetada pela turbulência atmosférica, causando um efeito de borramento na imagem, reduzindo a resolução do sistema óptico. Para corrigir esse problema, torna-se crucial o desenvolvimento e a implementação de algoritmos eficazes de busca de centroide. Tradicionalmente, técnicas como o cálculo do centro de gravidade, o uso de filtros adaptativos como o matched filter, e métodos baseados em correlação têm sido utilizados para essa finalidade. No entanto, devido à complexidade introduzida pelo fenômeno do truncamento, essas abordagens tradicionais estão se mostrando menos eficazes. A importância desse desafio é evidente no contexto do futuro Telescópio Extremamente Grande (E-ELT), devido ao tamanho de seu telescópio estará sujeito a truncamento pontuais, em vista disso, é fundamental resolver os desafios apresentados pela turbulência atmosférica e pelo truncamento do centroide. Portanto, o presente trabalho visa apresentar e desenvolver um novo método de busca e localização do centroide, projetado especificamente para lidar com as complexidades introduzidas pela turbulência atmosférica e pelo truncamento. Este novo método busca melhorar a precisão e eficácia da correção de imagens astronômicas em ambientes terrestres, contribuindo assim para os avanços contínuos na observação astronômica.
Abstract: For this generation of giant telescopes and observatories, adaptive optics systems have become an essential component for astronomical scientific observation. Unlike space telescopes, ground-based observatories have their imaging of astronomical objects affected by atmospheric turbulence, causing a blurring effect on the image and reducing the optical system’s resolution. To address this issue, the development and implementation of effective centroid-finding algorithms become crucial. Traditionally, techniques such as calculating the center of gravity, using adaptive filters like the matched filter, and correlation-based methods have been employed for this purpose. However, due to the complexity introduced by the truncation phenomenon, these traditional approaches are proving less effective. The importance of this challenge is evident in the context of the future Extremely Large Telescope (E-ELT), where the size of its telescope will be subject to point truncation. Therefore, it is essential to address the challenges posed by atmospheric turbulence and centroid truncation. Hence, this work aims to present and develop a novel centroid search and localization method specifically designed to handle the complexities introduced by atmospheric turbulence and truncation. This new method seeks to enhance the precision and effectiveness of correcting astronomical images in terrestrial environments, thus contributing to ongoing advancements in astronomical observation.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34587
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