Analisi di tecniche di motion deblurring per immagini del satellite astrometrico Gaia = Motion deblurring for Gaia astrometric satellite

La tesi in esame si pone come obbiettivo quello di analizzare e testare varie metodologie per compensare gli effetti del motion blur presente nelle immagini provenienti dal satellite astrometrico Gaia. Esso è il protagonista della missione omonima avviata a fine 2013 dall'Agenzia Spaziale Europea (ESA) con lo scopo di indagare sull'origine e l'evoluzione della nostra galassia, la Via Lattea. I miglioramenti tecnologici nell'ottica e nelle tecniche di elaborazione, hanno già portato significanti risultati (pubblicati in GAIA DATA RELEASE 1 e 2) , mappando la nostra galassia con una precisione molto maggiore delle missioni che lo hanno preceduto (HYPPARCOS e TYCHO2). Per studiare la nostra Galassia, Gaia si stima che osserverà circa 70 volte ogni stella con una magnitudine compresa tra 15 e 20, al fine di ricavarne con alta precisione i parametri astrometrici principali, ovvero posizione (2 angoli), moto proprio e parallasse. Inoltre è di notevole importanza anche nella rivelazioni di pianeti extrasolari e di altri oggetti nella galassia. Il moto di Gaia è caratterizzato da una precessione dell'asse di rotazione ogni tre ore che sebbene garantisca una copertura ottimale nella scansione del cielo, provoca una deformazione verticale periodica o smearing nell'acquisizione del profilo stellare osservato. Questa tesi ha il fine di testare varie metodologie e confrontarle tra loro col fine di poter ricostruire in modo corretto il profilo della stella, passo fondamentale per derivare con massima precisioni i parametri astrometrici correlati. Essendo il profilo stellare deformato solo lungo la direzione di scansione, l'approccio risolutivo si è basato sul deconvolvere indipendentemente ogni colonna dell'immagine con un'apposita funzione gradino, prima nel dominio di Fourier, poi in quello del tempo. A causa del rumore di fondo e dell'errore nello stimare l'esatta funzione gradine, le immagini risultano affette da artefatti (line orizzontali periodiche) che ne pregiudicano la qualità sebbene il profilo stellare risulti correttamente ridimensionato. Un approccio alternativo è stato quello di convolvere lungo l'asse perpendicolare al precedente in modo da rendere circolare la stella estendendola orizzontalmente, piuttosto che restringerla verticalmente. Sebbene non vengano introdotti artefatti, il profilo ricostruito tende ad avere una forma più squadrata.