Dissertations / Theses on the topic 'Astronomical imaging'
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Wong, Alison. "Artificial Intelligence for Astronomical Imaging." Thesis, The University of Sydney, 2023. https://hdl.handle.net/2123/30068.
Full textLeung, Wun Ying Valerie. "Inverse problems in astronomical and general imaging." Thesis, University of Canterbury. Electrical and Computer Engineering, 2002. http://hdl.handle.net/10092/7513.
Full textClare, Richard M. "Wavefront sensing and phase retrieval for astronomical imaging." Thesis, University of Canterbury. Electrical and Computer Engineering, 2004. http://hdl.handle.net/10092/7841.
Full textDunlop, Colin Nigel. "The imaging properties of large reflecting astronomical telescopes." Thesis, Durham University, 1986. http://etheses.dur.ac.uk/7019/.
Full textLagadec, Tiphaine. "Advanced photonic solutions for high precision astronomical imaging." Thesis, The University of Sydney, 2019. https://hdl.handle.net/2123/22078.
Full textTubbs, Robert Nigel. "Lucky exposures : diffraction limited astronomical imaging through the atmosphere." Thesis, University of Cambridge, 2003. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/224517.
Full textZadnik, Jerome A. "The use of charge coupled devices in astronomical speckle imaging." Diss., Georgia Institute of Technology, 1993. http://hdl.handle.net/1853/14947.
Full textYoung, N. G. "The digital processing of astronomical and medical coded aperture images." Thesis, University of Southampton, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.482729.
Full textBrockie, Richard. "Extending the limits of direct high angular resolution infrared astronomical imaging." Thesis, University of Edinburgh, 1998. http://hdl.handle.net/1842/30315.
Full textDuncan, Stephen Howard. "The application of parallel processing techniques in coded aperture imaging." Thesis, University of Southampton, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.239709.
Full textWhiteley, Mark Julian. "Developing the soft X-ray performance of CsI-coated microchannel plate detectors." Thesis, University of Leicester, 1987. http://hdl.handle.net/2381/35824.
Full textRen, Deqing. "New techniques of multiple integral field spectroscopy." Thesis, Durham University, 2001. http://etheses.dur.ac.uk/3800/.
Full textDenis, Jean Marc. "Characterization of online archives of astronomical imaging vis-a-vis serendipitous asteroids, and their astrometric properties." Master's thesis, University of Central Florida, 2012. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/5186.
Full textID: 031001319; System requirements: World Wide Web browser and PDF reader.; Mode of access: World Wide Web.; Title from PDF title page (viewed March 27, 2013).; Thesis (M.S.)--University of Central Florida, 2012.; Includes bibliographical references (p. 192-195).
M.S.
Masters
Physics
Sciences
Physics
Norris, Barnaby Richard Metford. "Secrets in Stellar Halos: Imaging Against the Glare." Thesis, The University of Sydney, 2015. http://hdl.handle.net/2123/14304.
Full textRest, Armin. "Calibration of a CCD Camera and Correction of its Images." PDXScholar, 1996. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/5186.
Full textLaag, Edward Aric. "Observations of starburst galaxies science and supporting technology /." Diss., [Riverside, Calif.] : University of California, Riverside, 2009. http://proquest.umi.com/pqdweb?index=0&did=1957320791&SrchMode=2&sid=2&Fmt=2&VInst=PROD&VType=PQD&RQT=309&VName=PQD&TS=1268854875&clientId=48051.
Full textIncludes abstract. Available via ProQuest Digital Dissertations. Title from first page of PDF file (viewed March 16, 2010). Includes bibliographical references. Also issued in print.
Spencer, Locke Dean, and University of Lethbridge Faculty of Arts and Science. "Spectral characterization of the Herschel SPIRE photometer." Thesis, Lethbridge, Alta. : University of Lethbridge, Faculty of Arts and Science, 2005, 2005. http://hdl.handle.net/10133/291.
Full textxvii, 239 leaves : ill. (some col.) ; 28 cm.
GUASTAVINO, SABRINA. "Learning and inverse problems: from theory to solar physics applications." Doctoral thesis, Università degli studi di Genova, 2020. http://hdl.handle.net/11567/998315.
Full textJasinghege, Don Prasanna Deshapriya. "Spectrophotometric properties of the nucleus of the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko observed by the ROSETTA spacecraft." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC007/document.
Full textThis thesis is based on the spectrophotometric properties of the comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, using the OSIRIS instrument of Rosetta space mission. Composed of two scientific cameras to observe the nucleus and the coma of the comet, OSIRIS images are acquired with multiple filters, that span the near-UV to near-IR wavelength range. They were used to study the spectrophotometric curves of the exposed bright features that appeared on the surface of the cometary nucleus, leading to a comparative study, that was carried out in collaboration with the VIRTIS spectro-imager aboard Rosetta, that demonstrated, that these exposures are related to H2O ice, using its absorption band located at 2 microns. The thesis further details a spectrophotometric study of the Khonsu region in the southern latitudes of the comet, where the seasonal variation of the spectral slope of different types of terrains is explored. Finally, the results of an extended survey of exposed bright features are presented. More than 50 individual features are presented under four morphologies along with an albedo calculation, suggesting that different activity sources are responsible for their appearance on the nucleus
Lima, Melina Silva de. "Manipula??o de imagens astron?micas com o uso Aladin para o ensino de astronomia." Universidade Estadual de Feira de Santana, 2015. http://localhost:8080/tede/handle/tede/297.
Full textMade available in DSpace on 2016-02-04T21:17:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Melina Silva de Lima.pdf: 10052548 bytes, checksum: 73b20a87c9bf7f70b05b1e58665c5b7a (MD5) Previous issue date: 2015-08-13
We have used the Aladin software, a sky atlas used to visualize and manipulate astronomical images developed by CDS of Strasbourg. To elaborate teaching activities involving astronomical concepts, such as distance, brightness, image manipulation, colors as well as to explain the nature of different objects showing their images in different filters, among others. In the total, we have elaborated four activities that were applied to students of the 6th year of elementary school, high school and undergraduate ones for the Engineering and Pedagogy courses. All activities and the results of their evaluation with students are detailed discussed and analyzed; a teacher guide is also provided. Our results show that in the four activities, the students have a significant learning supporting the use of such methodology. Also, we elaborated two memory games, based on Java platform, with the images of some astronomical objects. The activities are in The Portuguese language, but they can easily be adapted for any other language. This research also made the translation of Aladin to Portuguese.
Este trabalho contempla a an?lise de um estudo de aplica??es, em sala de aula, de estrat?gias e t?cnicas de facilita??o, que utilizem o software Aladin (http://aladin.u-strasbg.fr/) na forma??o de conceitos de Astronomia e possibilidade de desenvolvimento cognitivo, por meio da aprendizagem, consolidando o aprendizado atrav?s do uso de computadores. Conceitos de dist?ncia, brilho, cor, exist?ncia de diferentes tipos de objetos astron?micos, manipula??o de imagens e dados astron?micos, entre outros aspectos, foram tratados em sala de aula e fizeram parte deste trabalho. A pesquisa foi aplicada em diversas etapas do ciclo de aprendizagem escolar, mais especificamente: 6? ano do ensino fundamental, 2? ano do ensino m?dio, alunos de gradua??o em Engenharia e, por fim, uma turma de alunas de Pedagogia, quase todos professores atuantes e, portanto, divulgadores dos conceitos para eles passados. Todas as atividades utilizaram o software Aladin e uma o aplicativo de Observat?rio Virtual, denominado VO-Stat. Como produto, foi elaborado material did?tico com o conte?do das atividades assim como um roteiro voltado para os professores realizarem a aplica??o da atividade para o ensino fundamental, um jogo da mem?ria virtual que trata de Astronomia. A tradu??o do Aladin para a l?ngua portuguesa tamb?m foi realizada nesse trabalho.
Caro, Arias Fernando Ignacio. "Analysis and development of multi-frame super-resolution algorithms for astronomical images." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/138902.
Full textIngeniero Civil en Computación
En esta tesis se aborda el problema de analizar el rendimiento de cuatro algoritmos de super-resolución multi-imagen cuando éstos son usados para recuperar imágenes astronómicas de alta resolución. Super-resolución multi-imagen es el nombre dado a los procesos que usan un conjunto de imágenes de baja resolución de una misma escena para obtener una nueva imagen con mayor resolución espacial, además de menos desenfoque y ruido, que cualquiera de las imágenes utilizadas como input. Estos algoritmos funcionan mediante la minimización de una función de costo, donde un prior es incluido para regularizar el proceso de reconstrucción, usando para ello un procedimiento de optimización basado en el cálculo del gradiente. Cada uno de los cuatro algoritmos desarrollados corresponde a una de las cuatro posibles combinaciones entre dos priors (Laplaciano y gradiente) para la función de costo y dos mecanismos para calcular su gradiente (la expresión analítica de dicho gradiente y la aproximación de Zomet). El principal objetivo de esta investigación consiste en estudiar el comportamiento del rendimiento de estos algoritmos en función de la Razón Señal-a-Ruido (SNR) de la imágenes de baja resolución empleadas como input en el proceso de reconstrucción. Para lograr este objetivo se requiere hacer uso de simulaciones, ya que se necesitan conjuntos de imágenes de baja resolución caracterizados por distintos valores de SNR para testear el funcionamiento de los cuatro algoritmos. Las imágenes simuladas fueron obtenidas usando dos herramientas de simulación, una basada en la replicación del proceso mediante el cual una imagen es adquirida por un dispositivo y que se conoce como Modelo de Observación de Imágenes (IOM), y otra basada en un enfoque de Monte Carlo y cuyo nombre es PhoSim. Considerando un rango de siete valores de SNR, muestreados en intervalos regulares entre 1 y 100 con una escala logarítmica, y usando un grupo de 100 templates de alta-resolución, se generaron 700 conjuntos, compuesto cada uno por 10 imágenes simuladas de baja resolución, utilizando para ello las dos herramientas de simulación previamente mencionadas. Luego, cada uno de los cuatro algoritmos fue empleado para reconstruir una imagen de alta resolución usando cada uno de estos conjuntos como input. El experimento descrito se llevó a cabo en dos instancias, primero usando registro afín para alinear las imágenes de baja resolución contenidas en cada conjunto utilizado como input, y luego utilizando registro cuadrático para cumplir dicha tarea. El rendimiento de los algoritmos fue evaluado, luego de realizar estos experimentos, usando como métricas el Peak de la Razón Señal-a-Ruido (PSNR) y el χ² reducido. De acuerdo a los resultados obtenidos, para cada uno de los algoritmos el PSNR aumenta a medida que la SNR crece, mientras que el χ² reducido se mantiene relativamente constante independientemente de la SNR. Los resultados correspondientes al PSNR sugieren que para valores pequeños de la SNR la aproximación de Zomet y el prior Laplaciano representan la mejor opción, mientras que para valores altos de la SNR la expresión analítica del gradiente junto al prior gradiente son la mejor opción, aunque, en este caso, por un margen estrecho. La magnitud de la disminución de rendimiento que se observa cuando los parámetros de registro y desenfoque son estimados es mayor cuando se usa PhoSim que cuando se usa el IOM. La utilización de diferentes procedimientos de registro no implicó variaciones significativas en el rendimiento de los cuatro algoritmos de super-resolución multi-imagen.
Cabral, Maria Leonor Fonseca. ""A Imagem no Ensino de Astronomia" : Exploração didáctica e pedagógica de imagens no âmbito da Astronomia." Master's thesis, Universidade do Porto. Reitoria, 2001. http://hdl.handle.net/10216/10047.
Full textReduzindo a idade do Universo a um ano, podemos considerar que pelas vinte e três horas do dia 31 de Dezembro, seriam realizados os primeiros registos do céu. O homem desde sempre se impressionou e orientou pelos astros e efemérides e foi registando, sucessivamente, em pedra, osso, papiro, papel, emulsão fotográfica e, por fim, em pixels, os acontecimentos celestes que observava durante a sua efémera existência.Na Antiguidade, gravar a regularidade do movimento dos astros servia para que as gerações seguintes pudessem prever ou planificar o futuro.Hoje, cada vez mais, o registo do céu conduz ao conhecimento do passado e, com o advento dos instrumentos de amplificação e detecção de todo o espectro da radiação, podemos mesmo vislumbrar a origem do nosso Universo e formular hipóteses para a sua evolução.Neste contexto, trabalhar com a imagem tornou-se um processo que permite registar acontecimentos que o fluir do tempo impede o Homem de reter.Até muito recentemente, ver o Universo, apenas era possível para os profissionais nos grandes telescópios. O desenvolvimento da tecnologia possibilitou a construção de pequenos telescópios, computadores pessoais e câmaras CCD, os quais permitem obter imagens de objectos celestes com relativa facilidade. Este recurso tornou-se, assim, uma forma privilegiada de experimentar Astronomia, pela exploração da imagem astronómica, no contexto multidisciplinar dos curricula dos Ensinos Básico e Secundário.
Cabral, Maria Leonor Fonseca. ""A Imagem no Ensino de Astronomia" : Exploração didáctica e pedagógica de imagens no âmbito da Astronomia." Dissertação, Universidade do Porto. Reitoria, 2001. http://hdl.handle.net/10216/10047.
Full textReduzindo a idade do Universo a um ano, podemos considerar que pelas vinte e três horas do dia 31 de Dezembro, seriam realizados os primeiros registos do céu. O homem desde sempre se impressionou e orientou pelos astros e efemérides e foi registando, sucessivamente, em pedra, osso, papiro, papel, emulsão fotográfica e, por fim, em pixels, os acontecimentos celestes que observava durante a sua efémera existência.Na Antiguidade, gravar a regularidade do movimento dos astros servia para que as gerações seguintes pudessem prever ou planificar o futuro.Hoje, cada vez mais, o registo do céu conduz ao conhecimento do passado e, com o advento dos instrumentos de amplificação e detecção de todo o espectro da radiação, podemos mesmo vislumbrar a origem do nosso Universo e formular hipóteses para a sua evolução.Neste contexto, trabalhar com a imagem tornou-se um processo que permite registar acontecimentos que o fluir do tempo impede o Homem de reter.Até muito recentemente, ver o Universo, apenas era possível para os profissionais nos grandes telescópios. O desenvolvimento da tecnologia possibilitou a construção de pequenos telescópios, computadores pessoais e câmaras CCD, os quais permitem obter imagens de objectos celestes com relativa facilidade. Este recurso tornou-se, assim, uma forma privilegiada de experimentar Astronomia, pela exploração da imagem astronómica, no contexto multidisciplinar dos curricula dos Ensinos Básico e Secundário.
Carrasco, Davis Rodrigo Antonio. "Image sequence simulation and deep learning for astronomical object classification." Tesis, Universidad de Chile, 2019. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/170955.
Full textMemoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico
En esta tesis, se propone un nuevo modelo de clasificación secuencial para objetos astronómicos basado en el modelo de red neuronal convolucional recurrente (RCNN) que utiliza secuencias de imágenes como entradas. Este enfoque evita el cálculo de curvas de luz o imágenes de diferencia. Esta es la primera vez que se usan secuencias de imágenes directamente para la clasificación de objetos variables en astronomía. Otra contribución de este trabajo es el proceso de simulación de imagen. Se simularon secuencias de imágenes sintéticas que toman en cuenta las condiciones instrumentales y de observación, obteniendo una serie de películas de ruido variable, realistas, muestreadas de manera irregular para cada objeto astronómico. El conjunto de datos simulado se utiliza para entrenar el clasificador RCNN. Este enfoque permite generar conjuntos de datos para entrenar y probar el modelo RCNN para diferentes estudios astronómicos y telescopios. Además, el uso de un conjunto de datos simulado es más rápido y más adaptable a diferentes surveys y tareas de clasificación. El objetivo es crear un conjunto de datos simulado cuya distribución sea lo suficientemente cercana al conjunto de datos real, de modo que un ajuste fino sobre el modelo propuesto pueda hacer coincidir las distribuciones y resolver el problema de adaptación del dominio entre el conjunto de datos simulado y el conjunto de datos real. Para probar el clasificador RCNN entrenado con el conjunto de datos sintéticos, se utilizaron datos reales de High Cadence Transient Survey (HiTS), obteniendo un recall promedio del 85% en 5 clases, mejorado a 94% después de realizar un ajuste fino de 1000 iteraciones con 10 muestras reales por clase. Los resultados del modelo RCNN propuesto se compararon con los de un clasificador de bosque aleatorio o random forest de curvas de luz. El RCNN propuesto con ajuste fino tiene un rendimiento similar en el conjunto de datos HiTS en comparación con el clasificador de bosque aleatorio de curva de luz, entrenado en un conjunto de entrenamiento aumentado con 100 copias de 10 muestras reales por clase. El enfoque RCNN presenta varias ventajas en un escenario de clasificación de streaming de alertas astronómicas, como una reducción del preprocesamiento de datos, una evaluación más rápida y una mejora más sencilla del rendimiento utilizando unas pocas muestras de datos reales. Los resultados obtenidos fomentan el uso del método propuesto para los sistemas astronomical alert brokers que procesarán streamings de alertas generados por nuevos telescopios, como el Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Se proponen ideas para un clasificador multibanda y un mejor simulador de imágenes en función de las dificultades encontradas en este trabajo.
Biancalani, Enrico. "Towards a novel concept of imaging spectrograph." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2017. http://amslaurea.unibo.it/14056/.
Full textCabrera, Vives Guillermo. "Extraction and classification of objects from astronomical images in the presence of labeling bias." Tesis, Universidad de Chile, 2015. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/133321.
Full textGiga, tera y petabytes de datos astronómicos están empezando a fluir desde la nueva generación de telescopios. Los telescopios de rastreo escanean una amplia zona del cielo con el fin de mapear la galaxia, nuestro universo, y detectar fuentes variables como la explosion de estrellas (o supernovas) y asteroides. Al igual que en otros campos de la ciencia observacional, lo único que podemos hacer es observar estas fuentes a través de la luz que emiten y que podemos capturar en nuestras cámaras. Debido a la gran distancia a la que estos objetos se encuentran, aún cuando podemos tener una caracterización estimada de estas fuentes, es imposible conocer las propiedades reales de ellas. En esta tesis, proponemos un método para la extracción de los llamados perfiles de Sérsic de fuentes astronómicas y su aplicación a clasificación morfológica de objetos. Este perfil de Sérsic es un modelo paramétrico radial asociado con la morfología de galaxias. La novedad de nuestro enfoque es que convierte la imagen 2D en un perfil radial 1D utilizando curvas de nivel elípticas, por lo que incluso cuando el espacio de parámetros de Sérsic es el mismo, la complejidad se ve reducida 10 veces en comaración a ajustes de modelos en 2D de la literatura. Probamos nuestro método sobre simulaciones y obtenemos un error de entre un 40% y un 50% en los parámetros de Sérsic, mientras que obtenemos un chi cuadrado reducido de 1,01. Estos resultados son similares a los obtenidos por otros autores, lo que sugiere que el modelo de Sérsic es degenerado. A su vez, aplicamos nuestro método a imágenes del SDSS y mostramos que somos capaces de extraer la componente suave del perfil de las galaxias, pero, como era de esperar, fallamos en obtener su estructura más fina. También mostramos que las etiquetas creadas por los seres humanos son sesgadas en términos de parámetros observables: al observar galaxias pequeñas, débiles o distantes, la estructura fina de estos objetos se pierde, produciendo un sesgo en el etiquetado sistemático hacia objetos más suaves. Creamos una métrica para evaluar el nivel de sesgo en los catálogos de las etiquetas y demostramos que incluso etiquetas obtenidas por expertos muestran cierto sesgo, mientras que el sesgo es menor para etiquetas obtenidas a partir de modelos de aprendizaje supervisado. Aun cuando este sesgo ha sido notado en la literatura, hasta donde sabemos, esta es la primera vez que ha sido cuantificado. Proponemos dos métodos para des-sesgar etiquetas. El primer método se basa en seleccionar una sub-muestra no-sesgada de los datos para entrenar un modelo de clasificación, y el segundo método ajusta simultáneamente un modelo de sesgo y de clasificación a los datos. Demostramos que ambos métodos obtienen el sesgo más bajo en comparación con otros conjuntos de datos y procedimientos de procesamiento.
Concha, Ramírez Francisca Andrea. "FADRA: A CPU-GPU framework for astronomical data reduction and Analysis." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140769.
Full textEsta tesis establece las bases de FADRA: Framework for Astronomical Data Reduction and Analysis. El framework FADRA fue diseñado para ser eficiente, simple de usar, modular, expandible, y open source. Hoy en día, la astronomía es inseparable de la computación, pero algunos de los software más usados en la actualidad fueron desarrollados tres décadas atrás y no están diseñados para enfrentar los actuales paradigmas de big data. El mundo del software astronómico debe evolucionar no solo hacia prácticas que comprendan y adopten la era del big data, sino también que estén enfocadas en el trabajo colaborativo de la comunidad. El trabajo desarollado consistió en el diseño e implementación de los algoritmos básicos para el análisis de datos astronómicos, dando inicio al desarrollo del framework. Esto consideró la implementación de estructuras de datos eficientes al trabajar con un gran número de imágenes, la implementación de algoritmos para el proceso de calibración o reducción de imágenes astronómicas, y el diseño y desarrollo de algoritmos para el cálculo de fotometría y la obtención de curvas de luz. Tanto los algoritmos de reducción como de obtención de curvas de luz fueron implementados en versiones CPU y GPU. Para las implementaciones en GPU, se diseñaron algoritmos que minimizan la cantidad de datos a ser procesados de manera de reducir la transferencia de datos entre CPU y GPU, proceso lento que muchas veces eclipsa las ganancias en tiempo de ejecución que se pueden obtener gracias a la paralelización. A pesar de que FADRA fue diseñado con la idea de utilizar sus algoritmos dentro de scripts, un módulo wrapper para interactuar a través de interfaces gráficas también fue implementado. Una de las principales metas de esta tesis consistió en la validación de los resultados obtenidos con FADRA. Para esto, resultados de la reducción y curvas de luz fueron comparados con resultados de AstroPy, paquete de Python con distintas utilidades para astrónomos. Los experimentos se realizaron sobre seis datasets de imágenes astronómicas reales. En el caso de reducción de imágenes astronómicas, el Normalized Root Mean Squared Error (NRMSE) fue utilizado como métrica de similaridad entre las imágenes. Para las curvas de luz, se probó que las formas de las curvas eran iguales a través de la determinación de offsets constantes entre los valores numéricos de cada uno de los puntos pertenecientes a las distintas curvas. En términos de la validez de los resultados, tanto la reducción como la obtención de curvas de luz, en sus implementaciones CPU y GPU, generaron resultados correctos al ser comparados con los de AstroPy, lo que significa que los desarrollos y aproximaciones diseñados para FADRA otorgan resultados que pueden ser utilizados con seguridad para el análisis científico de imágenes astronómicas. En términos de tiempos de ejecución, la naturaleza intensiva en uso de datos propia del proceso de reducción hace que la versión GPU sea incluso más lenta que la versión CPU. Sin embargo, en el caso de la obtención de curvas de luz, el algoritmo GPU presenta una disminución importante en tiempo de ejecución comparado con su contraparte en CPU.
Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Proyecto Fondecyt 1120299
Mallmith, Décio de Moura. "Pré-seleção de sítios astronômicos por imagens de satélites meteorológicos." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2004. http://hdl.handle.net/10183/5097.
Full textMazzuca, Junior Juarez. "Localização de sítios astronômicos através de imagens dos satélites NOAA." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 1999. http://hdl.handle.net/10183/5172.
Full textMartins, Neto Luzita Erichsen. "Alfabetização visual e científica: aproximação a partir da leitura de imagens de temas da astronomia." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2016. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1965.
Full textA formação de alunos com competência para o enfrentamento aos avanços acelerados no contexto tecnológico e científico é uma condição exigida pela sociedade atual. Mas, como atender as atuais necessidades do país, se ainda nos deparamos com um conhecimento fragmentado em disciplinas, sem fazer relação com a realidade do aluno? Como conseguir potencializar competências transversais se por outro lado ainda nos defrontamos com dificuldades no ensino de Ciências no cenário brasileiro? O presente estudo objetivou sugerir uma proposta de alfabetização visual e científica, que propiciasse a leitura, e a análise de representações astronômicas em espaços interdisciplinares, que favorecessem as áreas de Artes Visuais e Física. A pesquisa se justifica porque apresenta uma proposta de tornar exequível de um ensino, que não apenas propicie conhecimentos prontos, mas que priorize uma alfabetização científica e visual, que permita fazer conexões entre diferentes áreas do conhecimento, e que operadas juntas possam dar conta de esclarecer as relações existentes entre Ciência, Arte, tecnologia e sociedade. Para responder estas indagações partiu-se da hipótese que o entendimento da leitura de imagem aplicada no cotidiano dos alunos propiciaria competência para resolver problemas do cotidiano. A leitura e a análise de representações astronômicas em espaços interdisciplinares oferecem uma inovação na maneira de interpretar, ou uma nova linguagem que possa ir além do senso comum. Na atualidade se faz premente novas práticas pedagógicas, que ampliem o conhecimento, e habilitem os nossos alunos para o enfrentamento das novas tecnologias, para a compreensão da Ciência, para que possam corresponder aos novos desafios da contemporaneidade.
The training of students with competence to cope with accelerated advances in the technological and scientific context is a condition demanded by today's society. But, how to meet the current needs of the country, if we still come across a fragmented knowledge in disciplines, without relation to the reality of the student? How can we maximize transversal competences if, on the other hand, we still face difficulties in teaching science in the Brazilian scenario? The present study aimed to suggest a proposal of visual and scientific literacy that would allow the reading and analysis of astronomical representations in interdisciplinary spaces favoring the Visual Arts and Physics areas. The research is justified because it presents a proposal to make feasible a teaching that not only provides ready knowledge, but which prioritizes a scientific and visual literacy, that allows to make connections between different areas of knowledge, and that operated together can account for clarifying The existing relations between Science, Art, technology, and society. In order to answer these questions, it was hypothesized that the understanding of the reading of the image applied in the daily life of the students would give competence to solve daily problems. Reading and analyzing astronomical representations in interdisciplinary spaces offers an innovation in the way of interpreting, or a new language that can go beyond common sense. Nowadays, new pedagogical practices are intensified, which broaden the knowledge, and enable our students to face the new technologies, to understand science, so that they can respond to the new challenges of the contemporary world.
Morgan, John <1981>. "Very Long Baseline Interferometry in Italy Wide-field VLBI imaging and astrometry and prospects for an Italian VLBI network including the Sardinia Radio Telescope." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2830/2/thesis.pdf.
Full textMorgan, John <1981>. "Very Long Baseline Interferometry in Italy Wide-field VLBI imaging and astrometry and prospects for an Italian VLBI network including the Sardinia Radio Telescope." Doctoral thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2010. http://amsdottorato.unibo.it/2830/.
Full textAndrade, Denis Furtado de. "Sistema embarcado para aquisição de imagens astronômicas." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3142/tde-04042011-123639/.
Full textThis work presents the results obtained in the development of an embedded electronic system dedicated to the acquisition of astronomical images. This system consists primarily of a scientific astronomical camera, which houses an imaging detector EMCCD, and an electronic controller used for operating and reading the imaging detector. The stages that constitute the embedded system specific to an astronomical instrument installed in the telescopic international SOAR, at Chile, are detailed. Each of these stages: sensor, camera, electronic controller, image acquisition board and software, is described in detail, from a review of alternative solutions to the technical operation of sensors, and manipulation of electronic controllers. Some details of the camera design are analyzed as well as its influence in the camera operation. Some scientific results already achieved with equivalent embedded systems are exposed. It also presents the results of laboratory tests and work done for this project, and the results achieved with the instrument already operating at the telescope.
UBEIRA, GABELLINI MARIA GIULIA. "THE ROLE OF (SUB-)STELLAR COMPANIONS ON THE DYNAMICAL EVOLUTION OF PROTOPLANETARY DISCS." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2020. http://hdl.handle.net/2434/798394.
Full textVassallo, Daniele. "A virtual coronagraphic test bench for SHARK-NIR, the second-generation high-contrast imager for the Large Binocular Telescope." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2018. http://hdl.handle.net/11577/3422319.
Full textSHARK-NIR è l'imager ad alto contrasto di seconda generazione per il Large Binocular Telescope. Durante il mio Ph.D. sono stato coinvolto nella fasi di design concettuale e finale dello strumento. In specifico, ho sviluppato un simulatore in IDL che è stato utilizzato come banco di test virtuale per realizzare uno studio comparativo di diverse tecniche coronografiche identificate come possibili candidate a essere implementate nello strumento. Il simulatore è basato sulla propagazione di fronti d'onda e utilizza un approccio end-to-end per generare immagini in presenza di svariate sorgenti di aberrazioni ottiche, da residui atmosferici a vibrazioni e aberrazioni di non-common path (NCPA). Un'attenzione particolare è stata rivolta all'ottimizzazione del software attraverso specifici schemi di parallelizzazione, alla modellizzazione delle proprietà temporali e spaziali delle NCPA e allo studio dell'impatto del prossimo upgrade dei sistema di Ottica Adattiva di LBT. Ho esplorato le performance di diversi coronografi in un ampio range di condizioni osservative e caratterizzato la loro sensibilità ad aberrazioni, disallineamenti e cromatismo. Ho anche contribuito allo sviluppo di una pipeline di riduzione dati rivolta a processare le immagini simulate adottando diversi algoritmi. I risultati delle simulazioni sono stati utilizzati per effettuare una selezione di tecniche coronografiche in grado di soddisfare i requisiti scientifici dello strumento. Infine, ho validato attraverso simulazioni un approccio denominato Phase Diversity il cui fine è misurare on-line le NCPA. Le simulazioni hanno contribuito alla scelta di implementare uno specchio deformabile interno per la correzione simultanea di NCPA e vibrazioni residue ad alta frequenza.
Bonato, Matteo. "Predictions for imaging and spectroscopic surveys of galaxies and Active Galactic Nuclei in the mid-/far-Infrared." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2015. http://hdl.handle.net/11577/3423979.
Full textMentre i dati fotometrici sulla luminosità del continuo, alle lunghezze d'onda che vanno dal lontano infrarosso al sub-millimetrico, hanno fornito vincoli stringenti sulle proprietà delle popolazioni di galassie polverose con alti tassi di formazione stellare fino a redshift elevati, future missioni spaziali, come lo Space Infra-Red Telescope for Cosmology and Astrophysics (SPICA) e telescopi da terra come l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) e il Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT), consentiranno indagini dettagliate sulle loro proprietà fisiche, tramite l'analisi della loro emissione in riga nel medio/lontano infrarosso. L'obiettivo di questa tesi è stato di realizzare predizioni per queste indagini spettroscopiche, utilizzando sia un approccio fenomenologico che modelli fisici. Queste predizioni risultano particolarmente utili per ottimizzare la pianificazione delle survey. Nella prima parte del lavoro, presento predizioni aggiornate per i conteggi e le distribuzioni in redshift di galassie con alti tassi di formazione stellare, rilevabili spettroscopicamente da queste future missioni. Queste predizioni si servono dei recenti aggiornamenti dei modelli evolutivi, che includono l'effetto di lente gravitazionale forte, alla luce dei più recenti dati di Herschel e del South Pole Telescope (SPT). Inoltre le relazioni tra la luminosità in riga e quella del continuo infrarosso sono state ricalcolate, considerando anche differenze tra le popolazioni di sorgenti, con il supporto di estese simulazioni che tengono conto dell'oscuramento da polveri. Il mio modello di riferimento per le funzioni di luminosità IR dipendenti dal redshift è stato quello elaborato da Cai et al. (2013), basato su un esaustivo approccio ibrido, che combina un modello fisico per i progenitori delle galassie early-type con uno fenomenologico per le galassie late-type. Le funzioni di luminosità in riga derivate sono risultate essere molto sensibili alla dispersione dei rapporti tra la luminosità in riga e quella del continuo. Vengono presentate stime del numero atteso di detezioni per riga spettrale rilevabili da survey con lo SpicA FAR infrared Instrument (SAFARI) e con CCAT, per diversi tempi di integrazione per campo di vista, con un tempo totale di osservazione fissato. Confrontando queste stime con altre calcolate precedentemente da Spinoglio et al. (2012), ho trovato, nel caso di SPICA-SAFARI, nella maggior parte dei casi differenze all'interno di un fattore due, ma a volte molto maggiori. Per CCAT sono state trovate differenze più sostanziali. Inoltre presento nuove stime di funzioni di luminosità in riga dipendenti dal redshift, per righe IR rilevabili da SPICA-SAFARI ed eccitate da attività sia di formazione stellare sia di AGN. Le nuove stime sono più accurate rispetto alle precedenti, poichè trattano in modo autoconsistente l'emissione complessiva delle galassie, comprendendo sia la componente starburst sia quella AGN. Mentre la coevoluzione galassia-AGN, nel caso delle galassie proto-sferoidali, era stata già elaborata da Cai et al. (2013), l'evoluzione delle galassie late-type veniva lì trattata in modo indipendente da quella degli AGN ad esse associati. Ho aggiornato il modello per far sì che trattasse in modo coerente i contributi all'emissione IR sia degli starburst che degli AGN, durante la loro evoluzione cosmica, anche per le galassie late-type. Sono state ricavate nuove relazioni tra la luminosità in riga e la luminosità bolometrica dell'AGN e sono state aggiornate quelle tra la luminosità in riga e la luminosità IR della componente starburst. Questi ingredienti sono stati utilizzati per realizzare predizioni per i conteggi in 11 righe di emissione nel medio/lontano IR, parzialmente o interamente eccitate dall'attività di AGN. Ho trovato che la statistica delle detezioni nelle righe di emissione delle galassie (considerate nel loro complesso, cioè starburst+AGN) è determinata principalmente dal tasso di formazione stellare, a causa della rarità di AGN luminosi. Ho trovato anche che la pendenza dei conteggi integrali in riga è minore di 2, il che implica che il numero di detezioni, ad un tempo di osservazione totale fissato, aumenta maggiormente estendendo l'area della survey che andando più in profondità. Ho quindi proposto una survey spettroscopica di 1 h di tempo di integrazione per campo di vista, su un'area di 5 deg^2, per rilevare (a 5σ) ~760 AGN nell'[OIV]25.89 μm - la riga da AGN più brillante nel medio IR - fino a z~2. Osservazioni puntate di galassie fortemente lensate o di galassie iper-luminose precedentemente rilevate da survey a grande area, come quelle realizzate con Herschel e con SPT, possono fornire informazioni chiave sulla coevoluzione galassia-AGN fino a redshift più elevati. Infine, come terza pate del lavoro, presento predizioni per conteggi e distribuzioni in redshift di galassie rilevabili nel continuo e in righe di emissione dal Mid-infrared (MIR) Instrument (SMI) proposto per SPICA. Ho considerato 24 righe MIR di emissione, quattro bande di idrocarburi policiclici aromatici (PAH) (a 6.2, 7.7, 8.6 e 11.3 μm) e due bande di silicati (in emissione e in assorbimento) a 9.7 μm e a 18.0 μm. Sei di queste righe sono associate principalmente ad AGN, le altre soprattutto alla formazione stellare. Complessivamente, ci permettono di studiare l'interazione tra la formazione stellare e l'accrescimento del buco nero super-massiccio. Una survey con gli spettrometri SMI di 1 h di tempo di integrazione per campo di vista, su un'area di 1 deg^2, permetterà la detezione (a 5σ) di ~140 righe AGN, prodotte da ~110 AGN, e di ~5.2x10^4 galassie con alto tasso di formazione stellare, ~1.6x10^4 delle quali verranno rilevate in almeno due righe. La combinazione di una survey superficiale (20.0 deg^2, 1.4x10^(-1) h di tempo di integrazione per campo di vista) e una survey profonda (6.9x10^(-3) deg^2, 635 h di tempo di integrazione per campo di vista), con la camera dello SMI, per un totale di ~1000 h, determinerà accuratamente i conteggi MIR di galassie e di AGN per oltre cinque ordini di grandezza in densità di flusso, raggiungendo valori più di un ordine di grandezza più deboli delle survey Spitzer a 24 μm. Questo ci permetterà di risolvere quasi completamente il fondo extragalattico e di determinare la funzione del tasso di formazione stellare cosmica fino a tassi di formazione stellare più di 100 volte più piccoli di quanto è possibile con Herschel. Queste osservazioni spettroscopiche ci permetteranno di indagare tutte le fasi del mezzo interstellare (ionizzato, atomico e molecolare). Le misurazioni di queste righe forniranno redshift e importanti indicazioni sulle condizioni fisiche delle regioni oscurate da polveri e sulle sorgenti energetiche che controllano la loro temperatura e pressione. Queste informazioni sono di fondamentale importanza per lo studio dei complessi processi fisici che regolano la fase polverosa di attiva formazione stellare di evoluzione delle galassie e le relazioni con l'attività nucleare. Le osservazioni di galassie fortemente lensate saranno di particolare interesse, perchè ci permetteranno di misurare la distribuzione di gas/polvere in galassie fino ad alti z e di ottenere informazioni su sorgenti troppo deboli per essere rilevate con le sensibilità degli strumenti attuali, testando perciò i modelli di formazione delle galassie e di materia oscura.
Nardello, Marco. "Optical subsystems of metis (multi element telescope for imaging and spectroscopy) on board of the solar orbiter mission." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3426761.
Full textLa linea spettrale Lyman-, a 121.6 nm, è una lunghezza d'onda di grande interesse per l'esplorazione dell'ambiente solare e per l'astrosica. È un'importante linea di emissione dell'idrogeno e può dare informazioni sulle dinamiche di regioni calde dello spazio come la fotosfera solare e la corona. Lo strumento METIS (Multi Element Telescope for Imaging and Spectroscopy) sarà a bordo della missione Solar Orbiter, una missione dell'ESA in collaborazione con la NASA che dal 2018 intraprenderà un viaggio verso il Sole per esplorare le dinamiche della dinamo solare e la sua connessione con la corona e l'eliosfera. METIS acquisirà immagini nel visibile e alla lunghezza d'onda Lyman-, studiando la forma e l'evoluzione dei processi in espansione dal Sole verso l'eliosfera. Nei laboratori del CNR-IFN UOS Padova ho utilizato facility di deposizione e caratterizzazione per studiare le caratteristiche di materiali e dispositivi utilizzabili come elementi ottici per la lunghezza d'onda Lyman-. Grazie ad un microscopio a forza atomica (AFM) è stata realizzata una caratterizzazione di tipo morfologico mentre una caratterizzazione ottica ha rivelato le performance di materiali e dispositivi. Le variazioni di tali performance sono state ricondotte a modiche delle condizioni sperimentali e le conoscenze acquisite sono state utilizzate per ottimizzare le performance del prodotto nito. L'annealing è un aproccio che non è mai stato completamente esplorato e che può aumentare le qualità ottiche dei lm sottili di uoruro di magnesio, e di conseguenza aumentare la riettività degli elementi ottici per il range VUV. Io ho condotto uno studio dei fenomeni coinvolti nel processo e applicato la procedura alla realizzazione di migliori specchi per questa regione spettrale. In questo lavoro sono presentati tutti i passaggi sperimentali che hanno condotto alla realizzazione dei dispositivi ultimati e sono descritte le caratteristiche del nuovo approccio dell'annealing.
Martins, Alberto Garcez de Oliveira Krone. "Ampliando horizontes da missão espacial Gaia graças à análise de objetos extensos." Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-30082011-180504/.
Full textEste trabalho tem como objetivo principal verificar se é possível fazer ciência com as observações de objetos extensos que serão realizadas pela missão espacial Gaia. Um dos mais ambiciosos projetos da Astronomia moderna, essa missão observará mais de um bilhão de objetos em todo o céu com precisões inéditas, fornecendo dados astrométricos, fotométricos e espectroscópicos. Naturalmente, devido à sua prioridade astrométrica o Gaia foi optimizado para o estudo de objetos pontuais. Contudo, diversas fontes associadas a emissões extensas serão observadas. Essas emissões podem ter origem intrínseca, como galáxias, ou extrínseca, como projeções de objetos distintos na mesma linha de visada, e deverão ter soluções astrométricas aquém do ideal. Para estudar essas emissões suas imagens bidimensionais devem ser analisadas. Contudo, como o Gaia não obtém tais dados, iniciamos este trabalho verificando se a partir de suas observações unidimensionais seria possível reconstruir imagens de objetos em todo céu. Dessa forma, por um lado, nós estimamos a quantidade de casos sujeitos à presença de emissões extensas extrínsecas, apresentamos um método que desenvolvemos para segregar fontes astronômicas em imagens reconstruídas, e mostramos que sua utilização possibilitará estender o catálogo final de forma confiável em milhões de fontes pontuais, muitas das quais estarão além da magnitude limite do instrumento. Por outro lado, no caso de emissões intrínsecas, primeiro obtivemos uma es- timativa superior para o número de casos que o Gaia poderá observar. Então verificamos que após reconstruções de imagens, os códigos aqui desenvolvidos per- mitirão classificar morfologicamente milhões de galáxias nos tipos precoce/tardio e elíptico/espiral/irregular. Mostramos ainda um método que construímos para realizar a decomposição bojo/disco diretamente a partir das observações unidimensionais do Gaia de forma completamente automática. Finalmente concluímos que sim, é possível aproveitar muitos desses dados que poderiam ser ignorados para fazer ciência. E que salva-los possibilitará tanto a detecção de milhões de objetos além do limite de magnitude do Gaia, quanto estudos da morfologia de milhões de galáxias cujas estruturas podem ser apenas reveladas do espaço ou por meio de óptica adaptativa, expandindo um pouco mais os horizontes dessa já abrangente missão.
Cavazzoni, Vittoria. "Proprietà generali dei pianeti del Sistema Solare e ricerca dei pianeti esterni." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/23920/.
Full textZurlo, Alice. "Characterization of exoplanetary systems with the direct imaging technique: towards the first results of SPHERE at the Very Large Telescope." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2015. http://hdl.handle.net/11577/3424178.
Full textAl giorno d'oggi più di 1800 pianeti sono stati scoperti orbitare attorno a stelle al di fuori del sistema solare. Le tecniche utilizzate per la ricerca di pianeti extrasolari sono molteplici: alcune, dette metodi indiretti, si basano sull'osservazione della perturbazione indotta dal pianeta orbitante sulla stella ospite, mentre altre si basano sull'osservazione diretta del pianeta stesso. La maggior parte dei pianeti scoperti attualmente é stata rivelata grazie ai primi. Specialmente il metodo delle velocità radiali e dei transiti hanno fornito il più alto numero si scoperte. Lo svantaggio di questo tipo di tecniche é che la caratterizzazione del pianeta non può essere completa a meno che non vengano usate simultaneamente più tecniche. Inoltre, per ottenere lo spettro del pianeta, quest'ultimo deve transitare e anche in questo caso il segnale é difficilmente estrapolabile. L'osservazione diretta di questi oggetti, detta “direct imaging”, é oggi possibile grazie ad avanzati sistemi di ottica adattiva installati su telescopi della classe 8m. Il direct imaging permette l'osservazione diretta di pianeti sufficientemente luminosi e distanti dalla stella ospite grazie ad una maschera che oscura la luce di quest'ultima. Questa tecnica quindi é particolarmente efficiente su sistemi giovani e vicini, dato che la luminosità intrinseca del pianeta diminuisce con l'età e che la separazione effettiva del pianeta dipende dalla distanza del sistema stesso. Sul Very Large Telescope a Paranal (Chile) due strumenti sono dedicati a questo tipo di ricerca: NACO e SPHERE. NACO é stato pensato come predecessore e prototipo di SPHERE, ma viene mantenuto grazie alle sue performance ancora competitive ed ad alcune caratteristiche che non sono presenti in SPHERE. SPHERE ha visto la sua prima luce in Maggio 2014 ed é ora pronto per cominciare una survey dedicata alla scoperta di pianeti attorno a sistemi giovani e vicini, NISUR. Questo strumento é composto da tre sottosistemi: IRDIS, IFS e ZIMPOL. IRDIS é una camera infrarossa cui detector é suddiviso in due porzioni uguali per sfruttare l'immagine simultanea del target in due filtri adiacenti. IFS é lo spettrografo di SPHERE, permette di estrarre lo spettro del pianeta con risoluzioni di 30 e 50 a seconda della banda spettrale utilizzata. ZIMPOL é l'unico sottosistema che lavora nel visibile, viene utilizzato per osservare la polarizzazione dei sistemi planetari. In questo lavoro viene presentato lo strumento SPHERE e il suo predecessore NACO, focalizzando sui risultati e sulle performance nella caratterizzazione dei sistemi planetari.
DEL, MONTE ETTORE. "SuperAGILE: an X-Ray monitor for a gamma mission." Doctoral thesis, Università degli Studi di Roma "Tor Vergata", 2006. http://hdl.handle.net/2108/206.
Full textThe Ph.D. Thesis, performed at IASF CNR/INAF in Rome under the supervision of dr. Enrico Costa, contains the study of the scientific performances of the SuperAGILE instrument. SuperAGILE is the X-ray monitor of AGILE, satellite-borne mission of ASI whose payload is composed of two instruments, sensitive in the 15-40 keV and 30 MeV-50 GeV energy bands respectively, and whose launch is foreseen in late 2005. SuperAGILE is a coded aperture instrument with silicon microstrip detector and tungsten coded mask. Topic of my Ph.D. Thesis is the study of the SuperAGILE scientific performances and criticalities: measurement of the performances uniformity of the XAA1.2 front-end electronic circuit, of its thermal stability and of its stability toward supply voltage variations, study of the cosmic rays interaction in the front-end circuit with experimental measurements and estimate of the expected flux in orbit, measurements of the scientific performances of the SuperAGILE flight model and finally study of the impact of the threshold non uniformity on the images. The measurements of the performances uniformity of the XAA1.2, of its thermal stability (between –20° C and +40° C) and of the stability toward supply voltage variations are performed using a dedicated acquisition board feeding the chip with a pulse generator contained in the board. From the measurements a variation of the XAA1.2 address signals (used to reconstruct the images of the sources in the Sky) on the 10° C scale is found. The study of the effect of the cosmic rays interaction in the XAA1.2 chip, that is not designed as a radiation hard component for space applications, concerns the latch-up (sudden increase of the supply currents that can damage the chip due to overheating) and the SEU (bit flip in the memory registers with loss of chip configuration) and the effect of the absorbed dose on the linearity and power consumption. The measurements have been performed with ions irradiation (from 16O to 197Au) at the SIRAD facility of the Tandem accelerator in the Laboratori Nazionali INFN in Legnaro near Padova. With different values of LET, a measure of the energy released per unit length by the charged particles in silicon, the latch-up and SEU cross-section values are measured. During the irradiation linearity measurements using the test pulse generator are performed in order to study the total dose effect. Evaluating the ions flux in orbit with the CREME96 code and using an approximated model to take into account the proton spallation, I have found that the expected latch-up and SEU rate in orbit is less than one event during all the AGILE duration and that the total dose effect is negligible. My Ph.D. Thesis contains also the characterization of the SuperAGILE flight model, performed measuring the linearity and the noise of the front-end electronics after the XAA1.2 integration, after the burn-in procedure (by supplying the board in nominal configuration inside an oven at 75° C for 240 hours long) and after the detector integration. From the measurements I have found no performance degradation after the burn-in procedure. After the detector integration the noise in the front-end electronic is about 7.5 keV FWHM while the energy threshold is about 19 keV. The noise in the front-end electronic has been measured also using X-ray sources (241Am, 57Co, 109Cd and Ba fluorescence lines) and the measured values are in good agreement with the test pulse measurements. My Thesis contains also the discussion of the most important topics in the development of data analysis programs. Because of the big number of the SuperAGILE detector pixels, linearity and noise (using both test pulse generator and X-ray sources) need to be estimated automatically, without requiring the user to provide specific parameters. Finally, the Thesis contains an estimate of the threshold non uniformity on SuperAGILE images by means of background detector images generation applying different non uniformity threshold models. By decoding the resulting Sky images I have found that, while the nominal threshold uniformity does not allow to observe faint sources with exposures of order 106 s, the uniformity level obtained with the digital fine threshold equalization (3 bit DAC), allows expose for 106 s long.
Miranda, Castillo Nicolás Martín. "Deep learning para identificación de núcleos activos de galaxias por variabilidad." Tesis, Universidad de Chile, 2018. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/168059.
Full textEn la presente era de datos masivos, la astronomía requiere de herramientas automatizadas para el análisis de información asociada al comportamiento de objetos a lo largo del tiempo. El desarrollo de proyectos de observación sinópticos plantea muchos desafíos en lo que respecta a obtener descripciones relevantes de los aspectos subyacentes de muchos procesos variables en el tiempo. En particular, el estudio de los Núcleos Activos de Galaxia (AGN) resulta de especial interés; dado su comportamiento estocástico en el tiempo y la singular estructura en la variación temporal de su emisión electromagnética. El uso de algoritmos de aprendizaje computacional ha sido de gran éxito en aspectos de identificación de objetos según su morfología y análisis espectral; es de mucho valor el replicar esos resultados en el análisis de dominio temporal. Con este fin es que se puso a prueba distintas configuraciones de arquitecturas de algoritmos de Deep Learning, en particular Convolutional Neural Networks y Recurrent Neural Networks, con el fin de realizar tareas de clasificación de AGN a partir de sus curvas de luz. Estos se pusieron a prueba sobre datos simulados mediante un modelo matemático y sobre 6102 curvas de luz reales obtenidas a partir de observaciones de los campos extragalácticos COSMOS, Stripe82 y XMM-LSS. Los resultados fueron favorables sobre datos simulados, alcanzando un puntaje ROC AUC máximo de 0.96, pero no así sobre datos reales, donde el puntaje máximo alcanzado fue de 0.55 ROC AUC. Esta diferencia puede explicarse debido al reducido número de datos reales del que se dispuso a la hora de entrenar los distintos clasificadores, y a que el modelo de simulación permitió generar un mucho mayor número de curvas de entrenamiento, lo cual permitió un mucho mejor aprendizaje a partir de estas. El presente trabajo entregó información cuantitativa sobre lo importantes que son ciertas características de las curvas de luz, en particular la regularidad de su muestreo y el número de observaciones, en el desempeño de estos tipos de modelos de clasificación de Deep Learning. Junto con esto, se plantea un flujo en el procedimiento de manejo de datos de curvas de luz para clasificación, desde su recolección desde archivos de formato estándar (FITS) hasta la validación de los modelos, que puede ser reutilizado en el futuro en aplicaciones de Deep Learning sobre series de tiempo. Se sugiere, además, el añadir en próximas implementaciones métodos para manejo de incertidumbre debido a ausencia de mediciones, tales como modelos gráficos, de estado oculto o estocásticos.
Burtovoi, Aleksandr. "Investigation of Gamma-ray Pulsars with the Cherenkov Telescope Array and the ASTRI Mini-array." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3424367.
Full textQuesta Tesi contiene i risultati di uno studio dell'emissione delle pulsar a raggi gamma osservate con futuri telescopi Cherenkov, il Cherenkov Telescope Array (CTA) ed il mini-array ASTRI (uno dei possibili precursori per CTA). Le pulsar a raggi gamma sono oggetti astrofisici compatti che emettono fotoni con energie fino a ~100 GeV. La natura dell'emissione di raggi gamma da queste sorgenti non è chiara. Inoltre, la recente rivelazione di emissione di altissima energia (VHE, >100 GeV) da parte della Crab pulsar con i telescopi Cherenkov MAGIC e VERITAS reppresenta una sfida per attuali modelli teorici. CTA sarà uno strumento nuova generazione, progettato per raggiungere una sensibilità un'ordine di grandezza migliore di quella dei telescopi Cherenkov attualmente in funzione. Esso comprenderà un array in ciascun emisfero con un gran numero di telescopi di dimensioni diverse. Le prime osservazioni verranno eseguite con precursori di CTA, come il mini-array ASTRI. Ho simulato l'emissione VHE dalle 12 Fermi pulsar più energiche. Ho analizzato i dati Fermi-LAT di queste pulsar ad energie superiori a 10 GeV ed estrapolato i loro spettri gamma fino a ~160 TeV, per stimare quante di loro saranno rivelabili con CTA. Inoltre, ho eseguito un esame più dettagliato dell'emissione VHE pulsata dalla Crab pulsar, simulando la curva di luce osservabile con CTA. Ho calcolato con quali accuratezza sarà possibile studiare le proprietà del timing di questa pulsar con CTA ed il mini-array ASTRI. Infine, ho studiato l'emissione di altissima energia (VHE) dalla sorgente Vela X. Assumendo diverse distribuzioni spaziali per l'emissione della wind nebula della Vela pulsar, ho calcolato stime più realistiche delle significatività della Vela pulsar con CTA. Utilizzando diversi pacchetti software (ctools e Asrtisim), ho anche studiato l'emissione estesa della Vela X e verificato la risoluzione angolare ottenibile con CTA ed il mini-array ASTRI.
Fogliardi, Michele. "Proprietà generali dei pianeti del sistema solare e ricerca di pianeti esterni." Bachelor's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2020. http://amslaurea.unibo.it/21236/.
Full textPerianhes, Roberto Vitoriano. "Utilizando algoritmo de cross-entropy para a modelagem de imagens de núcleos ativos de galáxias obtidas com o VLBA." Universidade Presbiteriana Mackenzie, 2017. http://tede.mackenzie.br/jspui/handle/tede/3466.
Full textApproved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5)
Made available in DSpace on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-09
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
The images obtained by interferometers such as VLBA (Very Long Baseline Array) and VLBI (Very Long Baseline Interferometry), remain the direct evidence of relativistic jets and outbursts associated with supermassive black holes in active galactic nuclei (AGN). The study of these images are critical tools to the use of information from these observations, since they are one of the main ingredients for synthesis codes7 of extragalactic objects. In this thesis is used both synthetic and observed images. The VLBA images show 2-dimensional observations generated from complex 3-dimensional astrophysical processes. In this sense, one of the main difficulties of the models is the definition of parameters of functions and equations to reproduce macroscopic and dynamic physical formation events of these objects, so that images could be study reliably and on a large scale. One of the goals of this thesis is to elaborate a generic8 form of observations, assuming that the formation of these objects had origin directly by similar astrophysical processes, given the information of certain parameters of the formation events. The definition of parameters that reproduce the observations are key to the generalization formation of sources and extragalactic jets. Most observation articles have focus on few or even unique objects. The purpose of this project is to implement an innovative method, more robust and efficient, for modeling and rendering projects of various objects, such as the MOJAVE Project, which monitors several quasars simultaneously offering a diverse library for creating models (Quasars9 and Blazars10: OVV11 and BL Lacertae12). In this thesis was implemented a dynamic way to study these objects. Presents in this thesis the adaptation of the Cross-Entropy algorithm for the calibration of the parameters of astrophysical events that summarize the actual events of the VLBA observations. The development of the code of the adaptation structure includes the possibility of extension to any image, assuming that these images are dispose in intensities (Jy/beam) distributed in Right Ascension (AR) and Declination (DEC) maps. The code is validating by searching for self-convergence to synthetic models with the same structure, i.e, realistics simulations of components ejection, in milliarcsecond, similar to the observations of the MOJAVE project in 15.3 GHz. With the use of the parameters major semi-axis, angle of position, eccentricity and intensity applied individually to each observed component, it was possible to calculate the structure of the sources, the velocities of the jets, as well as the conversion in flux density to obtain light curves. Through the light curve, the brightness temperature, the Doppler factor, the Lorentz factor and the observation angle of the extragalactic objects can be estimated with precision. The objects OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 and 4C +29.45 are studied in this thesis due the fact that they have different and complex morphologies for a more complete study.
As imagens obtidas por interferômetros, tais como VLBA (Very Long Baseline Array) e VLBI (Very Long Baseline Interferometry), são evidências diretas de jatos relativísticos associados a buracos negros supermassivos em núcleos ativos de galáxias (AGN). O estudo dessas imagens é fundamental para o aproveitamento das informações dessas observações, já que é um dos principais ingredientes para os códigos de síntese1 de objetos extragalácticos. Utiliza-se nesta tese, tanto imagens sintéticas quanto observadas. As imagens de VLBA mostram observações em 2 dimensões de processos astrofísicos complexos ocorrendo em 3 dimensões. Nesse sentido, uma das principais dificuldades dos modelos é a definição dos parâmetros das funções e equações que reproduzam de forma macroscópica e dinâmica os eventos físicos de formação desses objetos, para que as imagens sejam estudadas de forma confiável e em grande escala. Um dos objetivos desta tese é elaborar uma forma genérica2 de observações, supondo que a formação desses objetos é originada por processos astrofísicos similares, com a informação de determinados parâmetros da formação dos eventos. A definição de parâmetros que reproduzam as observações são elementos chave para a generalização da formação de componentes em jatos extragalácticos. Grande parte dos artigos de observação são voltados para poucos ou únicos objetos. Foi realizada nesta tese a implementação um método inovador, robusto e eficiente para a modelagem e reprodução de vários objetos, como por exemplo nas fontes do Projeto MOJAVE, que monitora diversos quasares simultaneamente, oferecendo uma biblioteca diversificada para a criação de modelos (Quasares3 e Blazares4: OVV5 e BL Lacertae6). Com essas fontes implementou-se uma forma dinâmica para o estudo desses objetos. Apresenta-se, nesta tese, a adaptação do algoritmo de Cross-Entropy para a calibração dos parâmetros dos eventos astrofísicos que sintetizem os eventos reais das observações em VLBA. O desenvolvimento da estrutura de adaptação do código incluiu a possibilidade de extensão para qualquer imagem, supondo que as mesmas estão dispostas em intensidades (Jy/beam) distribuídas em mapas de Ascensão Reta (AR) e Declinação (DEC). A validação do código foi feita buscando a auto convergência para modelos sintéticos com as mesmas estruturas, ou seja, de simulações realísticas de ejeção de componentes, em milissegundos de arco, similares às observações do projeto MOJAVE, em 15,3 GHz. Com a utilização dos parâmetros semieixo maior, ângulo de posição, excentricidade e intensidade aplicados individualmente a cada componente observada, é possível calcular a estrutura das fontes, as velocidades dos jatos, bem como a conversão em densidade de fluxo para obtenção de curvas de luz. Através da curva de luz estimou-se com precisão a temperatura de brilhância, o fator Doppler, o fator de Lorentz e o ângulo de observação dos objetos extragalácticos. Os objetos OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 e 4C +29.45 são estudados nesta tese pois têm morfologias diferentes e complexas para um estudo mais completo.
Silvestre, João Maria Felner Rino Alves. "Development of sparse coding and reconstruction subsystems for astronomical imaging." Master's thesis, 2019. http://hdl.handle.net/10451/37722.
Full textAmostragem comprimida (CS) é uma técnica revolucionária de processamento de sinal que nos permite recuperar completamente toda a informação de um sinal contornando os limites de amostragem impostos às técnicas convencionais, sendo para isto necessário que exista uma base de representação onde este sinal seja esparso, i.e. onde esse possa ser comprimido. Desde muito cedo após a sua elaboração, em 2006, até ao seu desenvolvimento e propagação nos anos seguintes que CS possibilitou o desenvolvimento de novas abordagens em fotografia, holografia e instrumentação para a medicina, entre outros. No entanto, apenas recentemente tem sido demonstrado algum interesse em levar a aplicação desta técnica para fora do laboratório. Continuando a partir dos trabalhos desenvolvidos previamente por Bandarra e Pires nas suas respectivas dissertações de mestrado, serão aqui descritos os avanços realizados neste projecto com vista ao desenvolvimento de um instrumento portátil, com aplicação prática fora do laboratório que utilize a abordagem CS; uma camara de amostragem comprimida para astronomia (COSAC). Este instrumento foi projectado para ser constituído por cinco subsistemas: óptico mecânico, de codificação de sinal, electrónica de aquisição, de recuperação de sinal e estrutura mecânica (caixa e suporte aos restantes subsistemas). O trabalho realizado focou-se no desenvolvimento/implementação dos subsistemas de codificação e recuperação de sinal, sendo ainda proposto um protótipo rudimentar para a estrutura mecânica de modo a poder integrar todos os subsistemas e assim testar o instrumento fora do laboratório; isto levou a um redesenho dos suportes óptico mecânicos. Adicionalmente, foram realizadas algumas alterações à electrónica de aquisição com a finalidade de melhorar o comportamento desta e também facilitar a integração deste subsistema com o de codificação de sinal; como resultado, são propostos dois circuitos funcionais, um utilizando o um ADC de 10 bits, o outro utilizando um ADC de 24 bits. Como subproduto do desenvolvimento destes circuitos é ainda apresentada uma shield com conversor de 24 bits para Arduino Uno. A componente central deste instrumento, que estabelece ligação entre os subsistemas óptico mecânico, de codificação de sinal e o de aquisição, é um digital micromirror device (DMD), uma rede de micro-espelhos independentes que podem assumir uma de duas inclinações opostas. Este dispositivo pode ser, e é, utilizado para estruturar luz, estando presente, actualmente, em grande parte do equipamento de projecção. Para este projecto foi utilizado um DLP LightCrafter, um projector/kit de desenvolvimento produzido pela Texas Instruments que inclui um DMD, sendo este responsável pela codificação de sinais. Testando a electrónica de aquisição, verificou-se que: o alcance dinâmico desta não estava totalmente aproveitado; algumas ligações realizadas entre uma das componentes e o micro-controlador Arduino, responsável pela gestão dos procedimentos necessários à realização de medições, impossibilitavam o estabelecimento de sincronismo entre os dois; o desenho da placa de circuito impresso (PCB) não estava optimizado em relação à topologia do Arduino e às ligações necessárias entre os dois. Algumas correções aos problemas atrás mencionados são aqui propostas, tendo sido alteradas ligações e um módulo do circuito, tendo sido redesenhado o PCB de modo a este possa encaixar nos terminais do Arduino, e tendo sido acrescentado um terminal de modo a poder estabelecer comunicação TTL entre o Arduino e o LightCrafter. O subsistema de codificação de sinal é constituído pelo LightCrafter, e dois programas: um, escrito em C/C++ e a ser executado num PC (DMD-CS.cpp), cujos propósitos são controlar o DMD, comunicar com o processador do LightCrafter e ainda comunicar com o controlador Arduino anteriormente mencionado; o segundo (que é partilhado com o subsistema de aquisição), escrito em linguagem de Arduino e a ser executado num (pIDDO.ino), que irá activar e desactivar as portas lógicas - dos circuito integrados (IC) presentes - necessárias a que o processo de efectuar uma medição seja realizado com sucesso, e comunicará com o PC; a interacção entre ambos os programas é essencial para garantir o sincronismo entre os subsistemas de codificação e de aquisição. Escolheu-se, para codificar o sinal a ser medido, como bases de representação, matrizes quadradas de Hadamard, podendo estas ser construídas através de simples algoritmos. De modo a poupar recursos computacionais, desenvolveu-se um algoritmo que recebendo como entrada o rank da matriz e o índice referente a uma linha desta constrói apenas essa linha. As linhas assim geradas serão posteriormente manipuladas de modo a serem utilizadas como padrões de configuração para as inclinações dos micro-espelhos, sendo que o conjunto destas linhas/padrões definirá a nossa matriz de amostragem; o método utilizado para configurar o DMD implica a transferência destes padrões codificados em formato de imagem bitmap (BMP), pelo que foram aqui criadas as funções necessárias a manipular a informação destes padrões de modo a ser interpretada do modo desejado pelo processador do LightCrafter. Cada um dos programas previamente mencionados irá gerar um ficheiro de saída: DMD-CS.cpp gerará um ficheiro contendo informação sobre a matriz de amostragem; já o ficheiro gerado por pIDDO.ino irá conter os resultados das medições realizadas pela electrónica de aquisição. As funções e instruções escritas para gerir a comunicação entre o PC e o LightCrafter são uma implementação simplificada do código da interface gráfica deste. O programa permitirá ao utilizador definir o rank da matriz de Hadamard a utilizar, o número de linhas, desta, a serem geradas e o tempo que deverá demorar cada aquisição. O subsistema de reconstrução de sinal é outro programa que, a partir dos ficheiros gerados pelos programas DMD-CS.cpp e pIDDO.ino, reconstrói o sinal real implementando um algoritmo de optimização, desenvolvido originalmente por Romberg. Este programa gera um ficheiro de imagem BMP com o resultado, numa escala de tons de cinza. As peças para o protótipo do subsistema estrutural e para os suportes óptico mecânicos foram desenhadas usando software de desenho assistido por computador (CAD), no qual também foram realizadas simulações de elementos finitos para garantir que tanto as peças como a estrutura são capazes de manter a sua integridade em condições reais de utilização. Algumas das peças foram compradas, as restantes foram produzidas no laboratório - tendo sido impressas em resina fotopolimérica por uma impressora 3D estereolitográfica - ou em oficinas - tendo sido maquinadas em alumínio com recurso a fresadoras de controlo numérico e de controlo numérico por computador (CNC), entre outras ferramentas. O protótipo foi desenhado tendo como objectivo ser possível anexá-lo a uma montagem telescópica equatorial comum. Todos os subsistemas foram primeiro testados individualmente e, posteriormente testaram-se em pares: o subsistema de codificação e o de aquisição, para garantir que o encadeamento de processos entre os dois estava sincronizado; o subsistema de óptico mecânico e o de aquisição, para focar os sinais de entrada primeiro na região de interesse do DMD e, após reflexão, no detector utilizado. Os subsistemas foram depois montados na estrutura para formar o COSAC. O instrumento foi calibrado, analisado e validado, usando ambas as versões do circuito de aquisição, em laboratório, sob condições de luminosidade controladas. São também apresentados resultados comparativos do desempenho do COSAC utilizando três modos de aquisição distintos (varrimento, óptica de transformadas de Hadamard e CS utilizando matrizes de Hadamard como base). Foi demonstrado que o COSAC é capaz de produzir imagens, no espectro visível, resultantes de medições em modo CS com, no mínimo, 64_64 pixéis de resolução.
Compressed sensing (CS) is a revolutionary signal processing technique that allows us, under a specific set of conditions, to fully reconstruct an under-sampled signal. Very early, from its inception, in 2006, to subsequent development and propagation in the following years compressed sensing enabled advancements in photography, holography and medical instrumentation among others. Its application in astronomy however, even though some calls to action have recently been made, has failed to leave the test bed. Continuing from the work developed by Bandarra and Pires in their respective Masters’ dissertations, advancements will here be described on the development of a physical, out of the table, instrument; a compressed sensing astronomy camera (COSAC). Such an instrument was projected to be constituted by five subsystems: optomechanics, signal coding, acquisition electronics, signal reconstruction and the mechanical structure (casing and inner supports for the aforementioned subsystems). The present work focused on the development/implementation of signal coding and reconstruction subsystems, while a simple prototype for the mechanical structure is also proposed to enable testing the instrument in a real world setting; this required the redesign of the optomechanical supports. Additionally, some changes were made to the acquisition electronics in order to not only improve its behavior, but to also facilitate its integration with the signal coding subsystem; as a result two working circuit are proposed, one using an ADC of 10 bits resolution, the other an ADC of 24 bits . A central component to this instrument, which bridges the optomechanics, signal coding and acquisition subsystems, is a digital micromirror device (DMD), an array of independently controlled micromirrors which can be tilted in two, opposed, directions. Such a device can, and is, thus used to manipulate light. For this project a DLP LightCrafter, a projector development kit by Texas Instruments which includes a DMD, was used to encode light signals. The signal coding subsystem is constituted by the LightCrafter and two programs: one written in C/C++ to run either on a PC (DMD-CS.cpp), which main purpose is to control the DMD and communicate with the LightCrafter’s processor, and which also communicates with an Arduino micro-controller that manages the acquisition electronics; the second (which is also part of the acquisition subsystem) in Arduino programming language, to run on the micro-controller (pIDDO.ino), which will manage the processes required to perform measurements with the electronics and communicate with the C/C++ program; the interactions between both programs are crucial to ensure synchronism between the signal coding and acquisition subsystems. The chosen encoding basis are squared Hadamard matrices that can be attained by following simple algorithms; rows of such matrices were then manipulated into tilt configurations for the micromirror grid; the set of rows used will constitute a sampling matrix. Each program outputs a file, one holding information about the sampling matrix used, the other holding the measurements. The signal reconstruction subsystem is another program that takes the files generated by DMD-CS.cpp and pIDDO.ino to reconstruct the original signal by implementing a Matlab script written by Romberg. The program then outputs a BMP image file of that reconstruction. The components of the prototype structural subsystem and optomechanical supports were designed using computer assisted design (CAD) software, with which finite element simulations were also performed to ensure those same components would be able to endure real world conditions. Some of these components were bought most of them were fabricated in the laboratory. All subsystems were individually tested, as well as in couples (when relevant). After passing those tests, these subsystems were assembled to form COSAC. The instrument was calibrated, analysed and validated, using both versions of the acquisition circuit, in a laboratory setting with controlled lighting conditions. Comparative results of COSAC’s performance for three modes of acquisition (raster, Hadamard transform optics and CS with Hadamard base) are also presented. COSAC was shown to be able to produce images of CS measurements, performed in the visible spectrum, with at least 64_64 pixels.
Steinbring, Eric. "Techniques in high resolution observations from the ground and space, and imaging of the merging environments of radio galaxies at redshift 1 to 4." Thesis, 2000. https://dspace.library.uvic.ca//handle/1828/9861.
Full textGraduate
"The Carnegie Image Tube Committee and the Development of Electronic Imaging Devices in Astronomy, 1953-1976." Doctoral diss., 2019. http://hdl.handle.net/2286/R.I.53749.
Full textDissertation/Thesis
Doctoral Dissertation History and Philosophy of Science 2019
Bakhshizadeh, Milad. "Phase retrieval in the high-dimensional regime." Thesis, 2021. https://doi.org/10.7916/d8-cpgb-7d85.
Full textLavigne, Jean-Francois. "Imagerie à haut contraste et caractérisation d'exoplanètes par la spectroscopie intégrale de champ." Thèse, 2009. http://hdl.handle.net/1866/3456.
Full textThe main goal of this thesis is the improvement of high-contrast imaging techniques enabling the direct detection of faint companions at small separations from their host star. More precisely, it answers some questions linked to the development of the Gemini Planet Imager (GPI), a second generation instrument for the Gemini telescopes. This instrument will use an integral field spectrometer (IFS) to characterize the detected faint companions and to attenuate the speckle noise limiting their detection. Moreover, it will use a combination of two deformable mirrors, the woofer and the tweeter, in its adaptive optics (AO) system in order to reach the atmospheric turbulence correction sought. The woofer corrects the low spatial frequency high amplitude aberrations while the ones with a high frequency and a low amplitude are compensated by the tweeter. First, the high-contrast imaging performance achieved by current on-line IFS on 8-10 m telescopes are investigated through the observation of the faint companion to the star GQ Lup using the IFS NIFS and the AO system ALTAIR presently in function on the telescope Gemini North. The angular differential imaging (ADI) technique is used to reach an attenuation of the speckle noise by a factor of 2 to 6. The JHK spectra obtained were used to constrain the mass of the companion to 8−60 MJup making it most likely a brown dwarf. MJup represents the mass of Jupiter. Current on-line IFS were conceived to be versatile so that they could be used in many astrophysical fields. Hence, their conception was not optimized for high-contrast imaging. The second part of this thesis objective was to build and test in the laboratory an IFS optimized for this task. Four speckle suppression algorithms were tested on the resulting data: the simple difference, the double difference, the spectral deconvolution and a novel algorithm developed in this thesis dubbed the spectral twin algorithm. We found the spectral twin algorithm to be the most efficient to detect both types of companions tested: methanated and non-methanated. The detection signal-to-noise ratio was improved by a factor up to 14 for the methanated companion and up to 2 for a non-methanated one. In the last part, problems linked to the wavefront correction split between two deformable mirrors are investigated. First, a method allowing to select the woofer key parameters such as its diameter, its number of actuators and its required stroke which influenced the overall instrument design is presented. Second, since GPI will use a Fourier reconstructor, we propose to split the command in the Fourier domain and to limit the modes sent to the woofer to the ones it can accurately reproduce. In GPI, this results in replacing two matrices of 1600×69 elements in the case of a classic command split scheme by a single matrix of 45×69 components with the proposed method.