[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

本發明屬于天空背景亮度檢測技術領域，公開了一種日暈光度計檢測系統及檢測方法、系統、介質、設備，采用相位一致性方法從SBM圖像上提取特征結構邊界，利用里斯變換從矢量意義上得到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直接應用到二維圖像上。采用互相關的方法分離出日面邊緣和掩體邊緣；采用最小二乘法擬合做圓方程擬合，得到圖像上的日心坐標、太陽半徑、掩體中心坐標、掩體半徑；在極坐標下用互相關確定和掩體相連的支架位置。本發明從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，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。

技術領域

本發明屬于天空背景亮度檢測技術領域，尤其涉及一種日暈光度計檢測系統及檢測方法、系統、介質、設備。

背景技術

天空背景亮度是太陽周圍區域散射光強度和日心強度的比值，是衡量地面日冕觀測的重要參數。現代日暈光度計是在美國ATST(AdvancedTechnology Solar Telescope)望遠鏡選址項目中設計和應用的，本發明將其引入中國西部太陽選址工作，用來測量天空背景亮度，因其易操作和便攜性，尤其適合太陽選址工作，測量的精確度和數據采集的連續性也使其比傳統的Evans光度計更適合統計研究。

日暈光度計的數據處理比較復雜。從SBM的原始采集圖像中，可以看到原始圖像的一些特征，最里面的是經過ND4(中性減光片)減光之后的太陽像，中間的亮環是減光片邊緣衍射光的離焦像，最外面的一個不完整的亮環是望遠鏡鏡筒邊緣衍射光的離焦像。三條陰影是用來固定ND4減光片的支架投影。天空背景亮度是天空區域的光強與日面光強之比，有效的天空區域是兩個衍射環之間扣除減光片支架投影以后的區域。因為實際觀測中缺乏精確的導星裝置，不同觀測時間太陽像的位置是有較大變化的。選址時的觀測地點也經常變動，三個支架投影的位置也會隨之改變。但是實際觀測條件比較復雜，傳統的方法不足以提取清晰的太陽邊緣和ND4減光片邊緣，導致有效天空區域和太陽區域的提取不夠準確。因此，亟需一種新的日暈光度計檢測方法。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：實際觀測條件比較復雜，傳統的方法不足以提取清晰的太陽邊緣和ND4減光片邊緣，導致有效天空區域和太陽區域的提取不夠準確。

解決以上問題及缺陷的難度為：傳統的任何基于強度變化的圖像處理辦法，均無法有效解決問題。通過調整圖像處理參數，可以對短時間內的數據進行處理，然而這需要人為判斷，不具備普適性，無法實現海量數據的自動化處理。故而我們采用了比較先進的相位一致性算法，并利用里斯變換的方法將其擴展應用到二維圖像，以適應錯綜復雜的觀測條件。

解決以上問題及缺陷的意義為：可以實現不同時間、不同觀測地點、不同觀測人員采集的海量數據的全自動化處理，無需依賴人為主觀判斷，極其適合選址工作中累積的大量數據的統計研究工作。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種日暈光度計檢測系統及檢測方法、系統、介質、設備。

本發明是這樣實現的，一種日暈光度計檢測方法，所述日暈光度計檢測方法包括以下步驟：

步驟一，采用相位一致性方法從SBM圖像上提取的特征結構邊界；

步驟二，采用互相關的方法來分離出日面邊緣和掩體邊緣；

步驟三，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；

步驟四，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；

步驟五，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；

步驟六，計算不同太陽半徑的天空背景亮度。