照相天顶筒作为一种天文测地仪器,多数仪器的视场不足1°。目前国家授时中心已投入观测的照相天顶筒视场为1°左右,由于大视场照相天顶筒可以拍摄到更多星像,提高观测地点铅垂线的解算精度,因此中国科学院国家授时中心委托国内相关单位正在研制的新型照相天顶筒视场增大到2°.34。随着视场增大,像差、视场畸变、投影误差等会进一步增大,对于小视场采用的理想切平面投影方法需要进行改进。本文分析比较了多种星图处理方法,利用照相天顶筒拍摄的实际星图进行实验,进而探索出适用于大视场CCD星图的处理方案。星图处理工作包括星像质心提取和星图识别,其中星像质心提取是为了得到高精度的星像质心的量度坐标,星图识别是根据星像和参考星的位置信息进行特征匹配,得到星像与参考星的对应关系。在星像质心提取方面,经分析比较高斯滤波、中值滤波的效果,认为高斯滤波更适合CCD星图处理;根据星像与噪声的灰度特征,采用阈值分割提取星像区域;在星像质心提取中比较不同的质心算法,结果表明加权质心法计算的星像质心位置更稳定且效率更高。在星图识别工作中,研究并实现了三角形算法进行星图识别。星像质心位置是在二维的底片坐标系中量度的,参考星的视位置是在三维球面坐标系中描述的,在利用三角形算法识别前,需先进行坐标系转换。对此研究了先将参考星投影到理想切平面后再利用三角形算法进行识别的方案,对于理想切平面投影,分别采用了投影公式法和MDS算法。同时研究了先将星像转换到三维天顶筒坐标系下后再利用三角形算法进行识别的方案。最后利用观测数据,对多种识别方案进行比较,结果表明先将星像转换到三维天顶筒坐标系下后再利用三角形算法进行识别的方案能够获得更好的位置解算精度。