深空摄影的发展使得天文爱好者对摄影工具的性能要求越来越高,天文CCD相机作为深空摄影的重要工具之一,其性能的好坏决定了摄影的质量水平。本文旨在开发一款高灵敏度天文CCD相机,着重研究了天文CCD相机的图像采集以及图像处理技术。本文根据高灵敏度天文CCD相机的使用需求,介绍了天文CCD相机系统组成,同时设计架构了天文CCD相机的软件系统模块,实现了天文CCD相机的图像采集／显示、曝光控制、温度控制、拉伸显示等基本功能,同时着重分析了深空摄影中的自动导星算法以及背景不均匀校正算法,设计实现了适合本系统的解决方案。由于地球的自转引起了天体东升西落的现象,在深空摄影观测天体过程中,在长曝光时间下,会出现天体成像的拉线现象。为了能够实时跟踪星点,使星点始终停留在视场范围内,自动导星系统就是一个用来计算目标星点位置并控制赤道仪实时跟踪星点的软硬件系统。本文详细介绍了自动导星的工作原理,对自动导星的星点检测及跟踪算法进行研究。针对星空拍摄图片的特点,结合星点能量在星图上分布近似高斯分布的特性,提出一种稳定可靠的目标星点提取算法。算法分析了星点目标的阈值判断原则,根据阈值条件确定一定数目的候选星点,然后在候选星点中筛选出最优的目标星点,最后通过高斯曲线拟合的办法求取最优目标星点的质心坐标。此方法提高了目标星点提取的准确性和计算速度。实验结果表明,该算法能达到良好的效果。在不均匀背景校正算法方面,本文首先分析了不均匀背景产生的原因,接着分析了现有不均匀背景校正方法,同时提出了适合本系统的校正方法。该算法首先对原始图片滤波排除了椒盐噪声的干扰,接着采用形态学开运算提取不均匀背景,然后对背景归一化得到校正模板,最后将原图中每个位置的灰度值除以校正模板中对应位置处的数据从而得到最终的校正图片。经实验验证,该算法能够得到很好的不均匀背景校正效果,且稳定性好,适用于校正不同的CCD相机的成像背景不均匀现象。