利用太阳引力透镜进行图像恢复

我们报告了使用自行开发并用于研究太阳引力透镜（SGL）成像能力的图像卷积/反卷积计算机代码所获得的初步结果。尽管球形太阳的 SGL 会产生高度模糊的图像，但已知 SGL 的点扩散函数（PSF）使得通过反卷积重建原始图像并去除模糊成为可能。我们讨论了反卷积过程，其可通过直接矩阵求逆或傅里叶商方法实现。我们观察到，与采集模糊图像数据时的信噪比（SNR）相比，该过程引入了一种以恢复图像 SNR 降低为形式的“惩罚”。我们用解析方法估算了该惩罚的大小，并通过一系列数值模拟证实了结果。我们发现，当图像采样点间距远大于望远镜孔径时，该惩罚显著减小。通过适当的噪声滤波可进一步降低惩罚，对于低质量成像数据可带来 ${\cal O}(10)$ 或更好的改善。我们的结果确认了利用 SGL 进行成像的可行性。我们就数据采集与图像处理策略提供了见解，这些策略可在与现实太空任务时长相符的图像数据采集时间内获得系外行星的详细图像。