析成像模块及红外波段层析成像模块中；可见光波段层析成像模块、近红 外波段层析成像模块或红外波段层析成像模块结构相同，均由滤光器、成像系统、成像相机 和同步控制模块组成；滤光器位于成像系统之前的平行光中，根据科学目标对成像系统成 像中心波长和光谱带宽进行限制；成像系统用于对特定太阳大气高度的太阳活动区进行成 像；成像相机用于对特定光谱成像观测，获得对应太阳大气高度的成像结果；同步控制模 块用于各光谱成像相机的同步控制，位于成像相机后端，通过信号线与各光谱成像相机连 接；
[0011] 图像复原及数据融合系统，位于太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置末端， 包括图像复原模块和数据融合模块，是对多光谱层析成像系统获取的成像结果进行图像复 原，获得更高分辨力的图像以及与光谱相关的显示，大视场图像的拼接，并最终对复原后的 图像进行数据融合，获得某一时刻太阳活动区在不同太阳大气表现形式的三维信息；图像 复原模块根据太阳自适应光学系统中性能评估模块计算结果及多光谱层析成像系统成像 相机光谱强度测量结果，对经太阳自适应光学系统校正后的太阳活动区成像结果进行复 原，同时，为了弥补太阳自适应光学观测视场较小的缺点，图像复原模块还能够实现对太阳 活动区图像进行拼接，拼接后的图像视场将比原视场大10倍以上，图像复原模块对太阳活 动区进行大视场拼接时，需要对太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置指向活动区，太 阳自适应光学系统校正后获得成像结果；然后将望远镜装置指向邻近区域，再次控制太阳 自适应光学系统，获得校正后的成像结果，如此反复直至将整个太阳活动区扫描完毕；图像 复原模块对扫描的多帧图像进行图像复原处理后，开始依据重合区域特征完成大视场成像 的拼接；数据融合模块是最终获得太阳活动区在不同太阳大气高度三维成像结果的关键模 块，根据各成像光路成像光谱及其对应太阳大气高度，重构出某一时刻太阳活动区在太阳 大气的空间分布。
[0012] 本发明的原理在于：首先，引入太阳自适应光学技术，并在传统太阳自适应光学系 统基础上增加太阳望远镜实时性能评估模块，为进一步、实时提高太阳望远镜成像能力奠 定基础。其次，针对传统成像技术无法实现对太阳活动进行三维层析成像的问题，利用太阳 大气不同高度向地球辐射不同波长的太阳光谱这一特点，本发明提出在传统太阳望远镜基 础上增加多光谱层析成像系统，对不同太阳大气高度的太阳活动表现形式进行观测。最后， 为了能够实时获得及显示高分辨力、大视场以及三维层析成像结果，本发明提出在太阳望 远镜后端增加图像处理和数据融合系统，用以对太阳自适应光学校正后的成像结果进行实 时图像复原、大视场拼接和三维成像数据融合等操作，获取太阳活动区从光球底部到色球 上部不同高度层的结构和动力学信息，为太阳活动甚至太阳风暴的预测和预警奠定基础。
[0013] 本发明提出技术具有如下优点：
[0014] (1).本发明提出的一种太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置，在传统的太阳 自适应光学技术基础上，引入太阳望远镜成像性能实时评估模块，为进一步、实时完成图像 复原和数据融合奠定基础，有效提高太阳望远镜成像能力。
[0015] (2).本发明提出的一种太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置，结合太阳大气 高度与太阳辐射光谱之间的关系，提出采用多光谱成像系统对太阳活动区进行三维层析成 像。通过对不同光谱波长的太阳光束进行成像，而每个不同的光谱与太阳活动区大气高度 是相对应的，通过多光谱层析成像系统对太阳表面活动区进行高分辨力观测可以获得太阳 大气的三维结构信息，并可以据此反演太阳活动在不同太阳大气高度演化过程，为研究太 阳活动产生、发展和演变奠定了数据基础，同时也为太阳活动预报提供早期数据支持和数 据基础。
[0016] (3).本发明提出的一种太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置，通过在太阳望 远镜后端增加图像处理和数据融合系统，用以对太阳自适应光学校正后的成像结果进行实 时图像复原、大视场拼接和三维成像数据融合等操作，能够实时获得及显示高分辨力、大视 场以及三维太阳活动区层析成像结果。
[0017] 总之，本发明是在综合考虑太阳望远镜对太阳表面活动区观测特点和需求后提出 的，利用太阳大气不同高度物理特点及辐射光谱特征，通过多光谱层析成像系统对太阳活 动在太阳大气中不同形态进行实时三维高分辨力观测，得到太阳活动在太阳大气中随时间 的演化过程。最终，通过图像复原、大视场拼接及数据融合等手段，建立太阳活动形成、发 展、壮大直至爆发的模型，为太阳风暴、日地空间天气预报和预警提供重要支持。本发明结 合实际需求，创新性和实用性强，对大口径太阳望远镜发展，以及对太阳活动观测、预报和 预警均具有重要意义。
【附图说明】
[0018] 图1为一种太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置示意图。
[0019] 图2为米用双格林高利设计方案光学望远镜系统意图。
[0020] 图3太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置可能的层析成像观测结果。
[0021] 图4图像复原模块大视场拼接流程示意图。
[0022] 图5图像复原模块对太阳活动区进行大视场拼接实例示意图。
【具体实施方式】
[0023] 如图1所示，本发明一种太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置由光学望远镜 系统、太阳自适应光学系统、多光谱层析成像系统、图像复原及数据融合系统等组成。
[0024] 光学望远镜系统主要包括轻质蜂窝主镜1、次镜2、中继反射镜组3、主镜室4、主 镜温控系统5、热视场光阑及温控系统6、镜筒结构和机架结构，其中，轻质蜂窝主镜1被安 装于主镜室4上，并作为整体，与次镜2、中继反射镜组3共同依附于镜筒结构和机架结构 上，通过镜筒结构与机架结构连接为一体。机架结构为镜筒结构及其依附结构提供支撑和 跟踪、旋转。入射光束首先经过轻质蜂窝主镜1反射后在主镜焦点位置形成实焦点，并继续 向前传播至次镜2反射面，次镜2为有焦反射镜，再次将光束反射，并形成观测焦点。中继 反射镜组3的主要功能是对次镜反射光进行合理编排，使得观测焦点能够进入观测室，便 于在光学望远镜观测室进行观测。光学望远镜系统一般采用格林高利设计方案或双格林高 利设计方案，如图2显示了采用双格林高利设计形式的光学望远镜系统示意图。图2中，Ml 为轻质蜂窝主镜1，M2为次镜2,M3~M8为中继反射镜组，主要用于中继成像，将观测焦点 Coude焦点引入观测室中。
[0025] 太阳自适应光学系统位于光学望远镜系统观测焦点之后，其主要由准直器7、高速 倾斜反射镜8、可变形反射镜9、波前探测器10以及性能评估器11等几个部分组成。本发明 所述的太阳自适应光学系统是在传统的太阳自适应光学系统基础上，引入性能评估器11， 利用波前探测器测量结果，通过傅里叶变换手段，获得系统点扩展函数，为图像复原和数据 融合系统提供数据支持。准直器7位于太阳望远镜观测焦点之后，用于将会聚光束准直成 平行光，其可以采用离轴反射抛物镜，也可以采用折射元件。准直后的平行光束分别进入高 速倾斜镜8,可变形反射镜9、波前探测器10,分别用于校正倾斜像差、高阶大气像差以及波 前畸变探测。性能评估器11主要作用是根据校正后的波前探测器10波前测量结果，计算 太阳活动区高分辨力层析成像望远镜装置点扩展函数，并作为后端图像复原和数据融合系 统的依据，获得更高分辨力的图像复原结果。传统太阳自适应光学系统中并不包含在线的 性能评估器11，仅通过事后分析来评估太阳望远镜装置的成像性能，因此无法实现太阳自 适应光学系统性能实时评估，也无法实现太阳活动区图像实时复原以及多光谱层析成像系 统实时数据融合。本发明提出在传统太阳自适应光学系统中引入性能评估器11，利用波前 探测器10测量结果，通过傅里叶变换手段，获得系统点扩展函数，为