基于小波的系外行星成像散斑抑制——时域去噪技术的应用

背景。高对比度系外行星成像是一个快速发展的领域，从投入的大量资源即可看出。事实上，通过直接成像对系外行星进行探测和表征是所有主要地面天文台的重点项目。目标。我们旨在通过应用复杂的后处理算法，提高地面自适应光学辅助系外行星成像可达到的信噪比（SNR）。特别是，我们研究了包含时域信息的好处。方法。我们引入了一种基于小波变换的数据后处理散斑抑制新技术。该技术在给定数据集中明确考虑了时域（特别是散斑变化的频率及其时间依赖性），并允许我们滤除散斑噪声。我们将基于小波的算法与基于主成分分析（PCA）的最先进 PSF 减法程序相结合，并将其应用于已知直接成像系外行星的档案数据集。这些数据集是在 L 滤镜下获得的，其中短积分时间允许对散斑变化进行足够高的时间采样。结果。我们证明，峰值 SNR 可实现高达 40% 至 60% 的提升。我们还表明，当与小波去噪相结合时，PCA PSF 模型需要系统性地更少的拟合分量即可达到最高 SNR。然而，提升潜力依赖于数据集，或者更具体地说，与给定数据集中可用的视场旋转密切相关：更大的旋转量允许更好地抑制散斑噪声。结论。我们已经证明，通过应用先进的数据后处理技术，可以改善档案高对比度成像数据集的对比度性能。