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All-sky plate solve」（全天解星，或稱為星場解算 / 星野匹配，plate solving）是一種在天文攝影與望遠鏡定位中常用的技術，用來自動判斷影像中拍攝到的天區座標（RA/Dec）與視場參數。
以下是其原理與運作流程：
🌌 一、基本概念
所謂「plate solving」，源自早期天文照相底片（photographic plate）的自動化分析。
簡單說：
給電腦一張星野照片，它能告訴你這張照片在天空中對應的精確位置、拍攝方向與視場大小。
⚙️ 二、All-sky plate solve 的工作原理
「All-sky」的意思是：
👉 不需要事先知道望遠鏡指向哪裡，也不需要大概座標，
演算法會在整個天球上搜尋匹配的星場，因此叫做「全天解星」。
其原理可以分成幾個步驟：
1️⃣ 星點偵測（Star detection）
從影像中自動找出亮星：
進行背景減除（background subtraction）
偵測光點（例如使用亮度閾值或點擬合）
計算每顆星的中心座標 (x, y)
2️⃣ 星形特徵編碼（Pattern encoding）
為了讓電腦能快速比對星場，演算法會將星點組合成幾何特徵：
常見方法：四星形（quad）、三角形（triangle）、五邊形（pentagon）等組合
例如 Astrometry.net 使用「quads」：任取4顆星，計算它們相對間距與角度，形成不受旋轉與縮放影響的唯一編碼。
3️⃣ 星表索引（Star catalog index）
系統事先建立一個星表索引（index），內容包含：
已知恆星的位置（RA/Dec）
每個天區的特徵編碼（與第2步同樣方法）
這樣可快速比對觀測影像的特徵與星表中的特徵。
常用星表：
Tycho-2
UCAC4
Gaia DR3
或 Astrometry.net 的內建 index files
4️⃣ 匹配搜尋（Pattern matching）
將影像中產生的特徵與星表中的特徵比對：
一旦找到匹配組（例如影像中的4星形與星表中的一組幾何形狀相符）
系統就能初步推算出影像的中心天球座標與角度（plate solution 的初解）
5️⃣ 幾何校正與精化（Refinement）
使用更多匹配星點進行最佳化：
拟合一個**世界座標系統（WCS, World Coordinate System）**轉換模型
(
𝑥
,
𝑦
)
↔
(
𝑅
𝐴
,
𝐷
𝑒
𝑐
)
(x,y)↔(RA,Dec)
常用模型：二維多項式或 TAN 投影（gnomonic projection）
最終可得到：
影像中心的赤經、赤緯 (RA, Dec)
影像尺度（arcsec/pixel）
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https://pi.bestxtech.com/nina/advanced/platesolving/https://olegignat.com/how-plate-solving-works/
