Python_Tkinter和OpenCV模拟行星凌日传输光度测定

2023-12-21 15:44

本文主要是介绍Python_Tkinter和OpenCV模拟行星凌日传输光度测定,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

传输光度测定

在天文学中,当相对较小的天体直接经过较大天体的圆盘和观察者之间时,就会发生凌日。 当小物体移过较大物体的表面时,较大物体会稍微变暗。 最著名的凌日是水星和金星对太阳的凌日。

借助当今的技术,天文学家可以在凌日事件期间探测到遥远恒星光线的微妙变暗。这项技术称为凌日光度测定法,可输出恒星亮度随时间变化的图。

在上图中,光曲线图上的蓝点代表恒星发出的光的测量值。 当行星没有位于恒星上方时(图中位置1),测量到的亮度最大。 (当系外行星经历其阶段时,我们将忽略从系外行星反射的光,这会略微增加恒星的表观亮度)。

当行星的前缘移动到圆盘上(位置 2)时,发出的光逐渐变暗,在光曲线中形成斜坡。 当整个行星在圆盘上可见时(位置 3),光变曲线变平,并保持平坦,直到行星开始退出圆盘的远端。 这会产生另一个斜坡(位置 4),该斜坡不断上升,直到行星完全脱离圆盘(位置 5)。 此时,光变曲线在其最大值处变平,因为恒星不再被遮挡。

由于凌日期间阻挡的光量与行星圆盘的大小成正比,因此可以使用以下公式计算行星的半径:
R p = R s 深度  R_{\mathrm{p}}=R_{\mathrm{s}} \sqrt{\text { 深度 }} Rp=Rs 深度 
其中 R p Rp Rp 是行星的半径, R s Rs Rs 是恒星的半径。 天文学家利用恒星的距离、亮度和颜色来确定恒星的半径,这与恒星的温度有关。 深度是指传输过程中亮度的总变化,如下图所示。

代码实现

以下 Python 程序使用 OpenCV 生成系外行星凌日的视觉模拟,使用 Matplotlib 绘制所得的光曲线,并将两者一起显示在仪表板中。

为了生成光曲线,我们需要能够测量亮度的变化。我们可以使用 OpenCV 通过对像素执行数学运算来做到这一点。

导入库并分配常量
import tkinter as tk
import matplotlib.pyplot as plt
import cv2 as cvIMG_HT, IMG_WIDTH = 400, 500
BLACK_IMG = cv.imread('limb_darkening.png')
EXO_RADIUS = 7
EXO_DX = 3
EXO_START_X = 40
EXO_START_Y = 230
NUM_FRAMES = 145
定义创建仪表板的函数
def create_dashb(root):fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(2, 1, figsize=(8, 6))canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)canvas_widget = canvas.get_tk_widget()canvas_widget.pack(side=tk.TOP, fill=tk.BOTH, expand=1)intensity_samples = []exo_start_x = EXO_START_Xfor _ in range(NUM_FRAMES):temp_img = BLACK_IMG.copy()cv.circle(temp_img, (exo_start_x, EXO_START_Y), EXO_RADIUS, 0, -1)intensity = temp_img.mean()intensity_samples.append(intensity)relative_brightness = calc_rel_brightness(intensity_samples)canvas.draw()root.update()root.after(3)

源代码

参阅一 - 亚图跨际
参阅二 - 亚图跨际

这篇关于Python_Tkinter和OpenCV模拟行星凌日传输光度测定的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/520559

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