論文の概要: PolarRec: Radio Interferometric Data Reconstruction with Polar
Coordinate Representation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.14610v2
- Date: Mon, 27 Nov 2023 12:29:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-11-30 14:58:22.492205
- Title: PolarRec: Radio Interferometric Data Reconstruction with Polar
Coordinate Representation
- Title（参考訳）: polarrec: 極座標表現を用いた電波干渉データ再構成
- Authors: Ruoqi Wang, Zhuoyang Chen, Jiayi Zhu, Qiong Luo, Feng Wang
- Abstract要約: 電波天文学では、電波望遠鏡からの電波信号の測定である可視データは、遠方の天体を観測するための画像に変換される。
既存の再構成手法では、周波数領域の可視性に欠ける部分が多く、ぼやけたオブジェクトエッジや永続的なアーティファクトが画像に残っている。
極座標表現に変換された可視性サンプルを持つ変換器エンコーダ条件の再構成パイプラインであるPolarRecを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.941073370898513
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In radio astronomy, visibility data, which are measurements of wave signals
from radio telescopes, are transformed into images for observation of distant
celestial objects. However, these resultant images usually contain both real
sources and artifacts, due to signal sparsity and other factors. One way to
obtain cleaner images is to reconstruct samples into dense forms before
imaging. Unfortunately, existing reconstruction methods often miss some
components of visibility in frequency domain, so blurred object edges and
persistent artifacts remain in the images. Furthermore, the computation
overhead is high on irregular visibility samples due to the data skew. To
address these problems, we propose PolarRec, a transformer-encoder-conditioned
reconstruction pipeline with visibility samples converted into the polar
coordinate representation. This representation matches the way in which radio
telescopes observe a celestial area as the Earth rotates. As a result,
visibility samples distribute in the polar system more uniformly than in the
Cartesian space. Therefore, we propose to use radial distance in the loss
function, to help reconstruct complete visibility effectively. Also, we group
visibility samples by their polar angles and propose a group-based encoding
scheme to improve the efficiency. Our experiments demonstrate that PolarRec
markedly improves imaging results by faithfully reconstructing all frequency
components in the visibility domain while significantly reducing the
computation cost in visibility data encoding. We believe this high-quality and
high-efficiency imaging of PolarRec will better facilitate astronomers to
conduct their research.
- Abstract（参考訳）: 電波天文学では、電波望遠鏡からの電波信号の測定である可視データは、遠方の天体を観測するための画像に変換される。
しかしながら、これらの結果の画像は通常、信号の間隔やその他の要因のために、実際のソースとアーティファクトの両方を含んでいる。
よりクリーンな画像を得る1つの方法は、撮像前にサンプルを高密度に再構成することである。
残念ながら、既存の再構成手法では周波数領域の可視性に欠ける部分が多く、ぼやけたオブジェクトエッジや永続的なアーティファクトが画像に残っている。
さらに、データスキューによる不規則な可視性サンプルの計算オーバーヘッドも高い。
これらの問題に対処するため,我々は極座標表現に可視性サンプルを変換したトランスコーダコンディショニングパイプラインであるpolarrecを提案する。
この表現は、電波望遠鏡が地球が回転するときに天球領域を観測する方法と一致する。
その結果、可視性サンプルは、カルテシアン空間よりも偏極系に均一に分布する。
そこで本研究では,損失関数の半径距離を用いて,完全な可視性を効果的に再構築する手法を提案する。
また,可視性サンプルを極角でグループ化し,効率を向上させるためにグループベースの符号化方式を提案する。
実験の結果,PolarRecは可視領域内の全周波数成分を忠実に再構成し,可視データ符号化の計算コストを大幅に削減することで,撮像結果を大幅に改善することが示された。
この高画質で高効率なポラレクイメージングは、天文学者が研究を行うのに役立つと信じています。
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