像场畸变即望远镜探测器实测的天区图像相对真实的图像发生了变形，又称望远镜几何扭曲。精确求解望远镜几何扭曲效应，有利于提高望远镜的天体测量定位精度，这对天文学的诸多学科具有十分重要的意义。为此，前人发展了一种针对密集星场抖动观测并针对观测底片迭代求解几何扭曲的自校准方法，取得了较好的效果。但是，先前的工作并未对星场的密集程度或抖动方式做进一步要求，而是经验地选择较为密集的星场和较多的抖动次数进行观测。这些经验的观测方式固然能够较好地给出几何扭曲，但有时会占用较多的望远镜观测时间导致效率较低。因此，有必要针对自校准方法做进一步研究，以期提高观测效率。　　在本论文中，我们首先简单介绍了前人发展的三种自校准方法:多主坐标系法、单主坐标系法和二次残差法。与其他两种方法相比，单主坐标系法原理较为简单，实现更为方便，因此我们主要利用该方法开展进一步的几何扭曲研究工作。同时，我们对前人的单主坐标法做了进一步改进:1）不是选择中心指向的切平面坐标系而是选择天球坐标系作为主坐标系。好处是可直接通过心射投影和底片常数模型把每个底片度量坐标系与主坐标系联系在一起，更为便捷且精度更高。2）不是选择星表位置，而是选择多次观测的平均值作为真实恒星位置的初始值用于迭代给出几何扭曲。好处是可进一步提高参与运算的恒星密度。　　通过仿真模拟，对上述方法的有效性进行了评估，结果发现几何扭曲改正需要和底片线性转换模型联合使用才能得到较好的改正效果。同时对该方法要求的星场密度和抖动次数等条件做进一步优化，结果表明当星场密度较充分时，只要抖动次数大于6，改正最佳效果均可好于2毫角秒。针对实际应用中几何扭曲改正后的定位精度与视场参考星数量的关系也做了仿真和分析，结果显示无论参考星数多少改正几何扭曲均可有效提高天体测量位置归算精度。　　最后利用云南天文台丽江观测站2.4米望远镜应用仿真的结论求解望远镜的几何扭曲。实测结果表明2.4米望远镜PICCD终端几何扭曲较小，最大19毫角秒，平均5毫角秒;而YFOSC终端几何扭曲较大，最大560毫角秒，平均90毫角秒。其中YFOSC终端在改正几何扭曲效应后，对海王星的观测与INPOP13c比较赤经方向O-C的标准差由0.14角秒变为0.08角秒，赤纬方向由0.07角秒变为0.05角秒，对海卫一的观测赤经方向O-C的标准差则由0.15角秒变为0.11角秒，赤纬方向由0.09角秒变为0.07角秒。这些数据将有助于行星卫星系统的动力学研究与我国自主太阳系历表的研制。