[發明專利]一種日暈光度計檢測系統及檢測方法、系統、介質、設備

在審

• 申請號: 202110746962.1
• 申請日: 2021-07-01
• 公開（公告）號: CN113506256A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 趙明宇;劉煜;宋騰飛;張雪飛;李小波;王晶星
• 申請（專利權）人: 中國科學院云南天文臺
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/194;G06T5/00;G01J1/00
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 劉潔

1.一種日暈光度計檢測系統方法，其特征在于，所述日暈光度計檢測方法包括：

采用相位一致性方法從SBM圖像上提取的特征結構邊界；

采用互相關的方法來分離出日面邊緣和掩體邊緣；

根據太陽邊緣點，采用最小二乘法擬合做圓方程的擬合，得到圖像上的日心坐標、太陽半徑、掩體中心坐標和掩體半徑；

將圖像以掩體中心為原點進行極坐標展開，利用互相關方法確定掩體支架的位置；

計算圖像上扣除掩體邊緣衍射環區域，和掩體支架投影區域之后的天空區域數值強度，以及日心附近區域的數值強度；

計算不同太陽半徑的天空背景亮度。

2.如權利要求1所述的日暈光度計檢測方法，其特征在于，所述日暈光度計檢測方法，還包括：采用互相關的辦法從SBM圖像特征結構邊界中提取ND4減光片的邊緣點，用最小二乘法擬合得到中心坐標和半徑；以ND4減光片中心為原點，把圖像從ND4邊緣以外的一個環型區域進行極坐標展開，三個支架之間間隔120度；在極坐標中構造兩個峰值間隔120度的高斯函數作為模板計算互相關，來確定支架投影的方向；至此，從SBM原始觀測圖像上把計算天空背景亮度所需要的日面區域和天空區域劃分出來，分別計算天空區域的平均亮度和日面中心區域的亮度，二者之比就是衡量日冕觀測條件的白晝天空背景亮度。

3.如權利要求1所述的日暈光度計檢測方法，其特征在于，所述相位一致性方法，包括：

采用單演濾波的二維相位一致性方法進行圖像的邊界探測；

相位一致性原理認為，人眼感知的圖像中的結構特征，集中在其傅立葉分量的相位一致性最高的地方，而非傳統中認為的圖像中強度梯度最大的地方；相位一致性的定義為：

一維信號的傅立葉分量，作為復矢量按照平行四邊形法則加起來，得到一個局域能量，|E(x)|；如果所有傅立葉分量的相位角都相等，則PC(x)＝1，而若所有傅立葉分量的相位完全不相干，則PC(x)→0；沿用Kovesi的方法，濾波函數用Log-Gabor函數，該函數可以構造成任意帶寬得到具有最小空間幅度的最優化的濾波函數，其頻域中的傳輸函數為：

其中，ω₀是中心頻率，k/ω₀控制濾波函數的帶寬；由于實函數傅立葉變換的厄密共軛對稱性，計算相位一致性時需要一對分別是偶對稱和奇對稱的濾波函數；對于二維圖像而言，繞零頻旋轉對稱的標量的奇對稱濾波函數是不存在的，故采用單演濾波方法，利用里斯變換從矢量意義上得到了各項同性的二維奇對稱濾波函數，使得整套局域相位振幅理論可以直接應用到二維圖像上；

里斯變換在頻域的傳輸函數為：

矢量滿足作為希爾伯特變換在二維情況的推廣，對應于解析信號的虛部，得到的三分量為：

f_M(x₁，x₂)＝(f(x₁，x₂)，(h₁★f)(x₁，x₂)，(h₂★f)(x₁，x₂))；

就是一個二維的“解析信號”，稱為單演信號，h₁，h₂是里斯變換在空間域中對應的濾波函數，★代表卷積；

單演信號的三分量構成標準的球坐標，φ∈[0，2π)，θ∈[0，π)：

f＝A cos(φ)；

(h₁★f)＝A sin(φ)cos(θ)；

(h₂★f)＝A sin(φ)sin(θ)；

則單演信號在(x₁，x₂)的局域振幅為：

局部相位為：

局部方位相位為：

θ(x₁，x₂)＝tan^-1(h₂★f，h₁★f)；

采用Log-Gabor函數作為多尺度小波變換的基函數；單演濾波里斯變換中，振幅和φ相位用來計算二維圖像的相位一致性，θ相位代表圖像的傾向性，參考經典的Canny算法，利用所述傾向性做非局域極值抑制約束邊界特征的提取。