《基於相位一致性的太陽圖像低對比度特徵提取研究》是依託昆明理工大學，由馮松擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於相位一致性的太陽圖像低對比度特徵提取研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：馮松
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太陽觀測圖像中存在大量的低對比度特徵結構。它們具有局部相對強度小、結構邊緣模糊的特點，因而難以運用傳統的基於強度和梯度兩個基本量的圖像處理方法進行準確的特徵結構提取。近年來的研究發現，相位一致性也是一種描述圖像底層特徵的基本量，並且對特徵強度和對比度的測度具有不變性。我們的實驗表明，與傳統的識別方法相比，基於這一理論的處理方法在太陽圖像低對比度特徵結構提取上有較為明顯的效果。本項目以太陽黑子本影區域的本影點和本影閃耀，以及冕環的形態特徵作為具體的研究對象，進一步深入研究如何將相位一致性理論和方法套用於多種太陽觀測圖像，以便有效地提取低對比度特徵結構。本項目擬解決的關鍵技術包括：濾波器的設計以及方向的選擇、噪聲補償機制、特徵提取與所測量物理量的聯繫等。項目特色和創新在於將與強度和梯度圖像處理方法完全不同的底層特徵描述- - 相位一致性引入到太陽圖像處理中。本項目研究成果預計將有廣泛的套用價值。
結題摘要
目前大量的高時間高空間太陽觀測數據，揭示了大量的低對比度太陽特徵結構，如本影點、冕環、色球纖維和針狀體等。從視覺上，它們具有局部相對強度小、結構邊緣模糊的特點，難以運用傳統的基於強度和梯度的圖像處理方法來進行準確的特徵結構提取。相位一致性是一種描述圖像底層特徵的基本量，對特徵強度和對比度的測度具有不變性。項目以太陽黑子本影區域的本影點（UDs）和光球米粒，以及冕環的形態特徵作為具體的研究對象，進一步深入研究如何將相位一致性理論和方法套用於多種太陽觀測圖像，有效地提取低對比度特徵結構，發展具有自主智慧財產權的太陽觀測數據處理方法。項目重點研究了（1）太陽黑子本影點的特徵提取和跟蹤算法，分析了它們的統計特徵和振盪行為；（2）太陽光球米粒的的特徵和跟蹤算法，以及它們的形態特徵演化以及生命期；（3）冕環特徵提取算法以及振盪行為特徵分析等低對比度特徵提取算法。項目以NVST和SDO觀測數據為基礎展開，解決了傳統方圖像處理技術在提取低對比度特徵結構時所面臨提取難、跟蹤難等問題。同時還對太陽觀測圖像的配準算法，太陽觀測圖像的噪聲抑制算法，以及準周期信號的時頻分析技術進行了初步的探索，並取得了新的科學結果。在項目執行期間共發表了12篇SCI和EI期刊論文，獲得了4項具有自主智慧財產權的太陽圖像處理方面的技術發明專利。
