[发明专利]一种识别天文图像中太阳米粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种识别天文图像中太阳米粒的方法，属于天文技术和图像处理领域。

背景技术

随着科学技术的发展，人们认识到太阳活动对地球以及人类的生活有着重大的意义。研 究太阳活动是天文学的一个重要方面，太阳米粒的研究也越来越受到研究者的关注。

目前，有许多传统的识别天文图像中米粒的方法。这些方法主要可以概括为两类：一类 是基于梯度的识别方法，另一类是基于强度的识别方法。由于米粒覆盖的强度范围非常大， 分布不均匀，边缘模糊等特点，使用基于梯度和强度阈值的识别米粒的方法就有了很多局限 性，会导致识别的结果不准确。

传统的识别天文图像中米粒的方法主要有3种：多尺度高斯拉普拉斯算子识别算法、层 次跟踪算法、标记分水岭技术识别算法。这几种方法主要是利用强度和梯度阈值识别米粒的 算法。局限性在于容易导致过分割或错误分割，分割结果不准确等。

发明内容

本发明提供了一种识别天文图像中太阳米粒的方法，以用于识别图像中的米粒。

本发明的技术方案是：一种识别天文图像中太阳米粒的方法，首先接收待识别的太阳光 球图像I₁，使用带通滤波进行去噪，得到去噪后的图像I₂；然后依据去噪后的图像I₂的强度 分布判断图像中有没有黑子；接着对去噪后的图像I₂分别进行顶帽变换和底帽变换，得到顶 帽变换图像和底帽变换图像；接着将顶帽变换图像与太阳光球图像相加，得到图像I₃，将图 像I₃和底帽变换图像相减得到图像I₄；对图像I₄依次通过相位一致性方法、二值化、形态学 的开操作和孔洞填充操作处理，得到米粒形状特征结构图像I₇；对米粒形状特征结构图像I₇运用分水岭变换操作，得到米粒元胞边界的二值图像。

所述方法的具体步骤如下：

Step1、接收待识别的太阳光球图像I₁，使用带通滤波进行去噪，得到去噪后的图像I₂；

Step2、依据去噪后的图像I₂的强度分布判断图像中有没有黑子：

如果有黑子，则对去噪后的图像I₂利用形态学重构来标记本影区域，对标记的本影区域 运用区域生长来标记半影区域，再对标记了半影区域的去噪后的图像进行二值化处理，再对 二值化处理后的图像进行孔洞填充，得到标记了黑子区域的二值图像，接着执行下一步；

如果不存在黑子的话，就直接执行下一步；

Step3、对去噪后的图像I₂分别进行顶帽变换和底帽变换，得到顶帽变换图像和底帽变换 图像；接着将顶帽变换图像与太阳光球图像相加，得到图像I₃，将图像I₃和底帽变换图像相 减得到图像I₄；

Step4、通过相位一致性方法对图像I₄的相位特征进行提取，得到图像I₄的加权平均相位 角图像I₅；对加权平均相位角图像I₅进行二值化处理，得到加权平均相位角图像的二值图像 I₆；接着对加权平均相位角图像的二值图像I₆进行形态学的开操作和孔洞填充操作，得到米 粒形状特征结构图像I₇；

Step5、如果存在黑子，则对米粒形状特征结构图像I₇运用分水岭变换操作，得到米粒元 胞边界的二值图像，接着将米粒元胞边界的二值图像与标记了黑子区域的二值图像相乘，得 到米粒元胞边界的识别结果的二值图像I₈；

如果不存在黑子，则对米粒形状特征结构图像I₇运用分水岭变换操作，将得到米粒元胞 边界的二值图像作为米粒元胞边界的识别结果的二值图像I₈。