基于信息场论的高帧频高对比度成像

尽管近年来已间接探测到许多系外行星，但利用地基望远镜对它们进行直接成像仍然具有挑战性。在存在大气起伏的情况下，要在恒星与其潜在伴星之间的小角间距处分辨高亮度对比度是雄心勃勃的。望远镜图像的后处理已成为提高可分辨对比度比的重要工具。本文贡献了一种用于高帧频成像的后处理算法，该算法对望远镜图像序列进行反卷积。该算法推断天文目标以及大气光程长度的贝叶斯估计，包括其空间和时间结构。为此，我们利用受物理启发的模型来描述目标、大气和望远镜。该算法计算开销大，但允许在短观测时间且无视场旋转的情况下分辨高对比度比。我们使用在 LBT 望远镜上由 SHARK-VIS 探路者仪器获取的真实数据集中合成注入的点状伴星来测试算法的性能。在 $185$ mas 角间距处，以 $0.6\,\text{s}$ 的短观测时间探测到了与恒星亮度比低至 $6\cdot10^{-4}$ 的源。