[发明专利]一种日冕暗化图像统计特征的动态可视化方法

权利要求书

1.一种日冕暗化图像统计特征的动态可视化方法，其特征在于，包括：

步骤1：针对一次日冕暗化事件，选择其发生时间段(t_start,t_end)内时间间隔为k的n个时间点t＝{t₁,t₂,…,t_n}，选择与t对应的n幅a×b图像组成图像序列I_s＝{I₁,I₂,…,I_n}；其中，a×b表示图像的大小，第i幅图像I_i对应时间点t_i，1≤i≤n；

步骤2：计算图像序列I_s的角度平均时序方差包括：

步骤2.1：时序方差定义为基于时分差分图计算的方差；时分差分图是指图像序列中，用t_i+1时间点图像减去t_i时间点图像所得到的差分图像；首先计算图像I_i的时序方差矩阵V^RD(t_i)，包括：

1)计算图像I_i中坐标为(x,y)的像素点的时序方差V^RD(x,y,t_i)，

其中，1≤x≤a，1≤y≤b，i＜n；P(x,y,t_i)表示图像I_i中坐标为(x,y)的像素点的像素值，是P(x,y,t_i)和P(x,y,t_i+1)的均值；

2)遍历图像I_i，计算所有(x,y)的时序方差V^RD(x,y,t_i)，组成图像I_i的时序方差矩阵V^RD(t_i)；

步骤2.2：计算图像I_i的角度平均时序方差图像I_i的角度平均时序方差定义为图像I_i中所有在扇形窗口window_j^R,θ内的坐标点(x,y)的时序方差V^RD(x,y,t_i)的平均值；其中，θ代表扇形窗口的圆心角大小，R代表扇形窗口的半径，j代表当前扇形窗口是第j个扇形窗口；包括：

1)从图像I_i中日面区域的0°位置，即日面正上方开始，计算扇形窗口window_j＝1^R,θ内的平均时序方差值扇形窗口window_j＝1^R,θ的角平分线l_j＝1与I_i中日面区域的0°位置重合；

2)将window_j＝1^R,θ作为滑动窗口，顺时针旋转角度α，得到第2个扇形窗口window_j＝2^R,θ，计算window_j＝2^R,θ内平均时序方差值其中，0≤α≤360°，360°％α＝0即角度α可被360°整除；依次旋转个角度α并计算后，得到图像I_i的角度平均时序方差

步骤2.3：遍历图像序列I_s，计算得到图像序列I_s的角度平均时序方差

步骤3：计算图像序列I_s的角度一维图像熵E，包括：

步骤3.1：计算图像I_i的角度一维图像熵E(t_i)，包括：

1)将I_i根据转换为灰度值为0～255的灰度图像I_i'；

2)从图像I_i'中日面区域的0°位置开始，计算扇形窗口window_j＝1^R,θ内的角度一维图像熵E_j(t_i)，

其中，p_j,m代表window_j^R,θ内像素值为m的像素点数量占window_j^R,θ内像素点总数的比例；

3)将window_j＝1^R,θ作为滑动窗口，顺时针旋转角度α，得到第2个扇形窗口window_j＝2^R,θ，计算window_j＝2^R,θ内的角度图像熵E₂(t_i)；其中，0≤α≤360°，360°％α＝0即角度α可被360°整除；依次旋转个角度α并计算后，得到图像I_i的角度一维图像熵E(t_i)＝{E₁(t_i)，E₂(t_i)，…，E_360°/α(t_i)}；

步骤3.2：遍历图像序列I_s，计算得到图像序列I_s的角度一维图像熵E＝{E(t₁)，E(t₂)，…，E(t_n)}；

步骤4：建立图像序列I_s的角度平均时序方差到RGB颜色范围＜color₁,color₂,…,color_c＞的线性映射f_v-c，使得

步骤5：建立图像序列I_s的角度一维图像熵E到RGB颜色范围＜color₁,color₂,…,color_c＞的线性映射f_e-c，使得f_e-c(min(E))＝color₁，f_e-c(max(E))＝color_c；

步骤6：绘制半径为r×i的同心圆环ring^v＝{ring^v₁,ring^v₂,…,ring^v_n-1}，其中r为正整数，可视化图像序列I_s的角度平均时序方差包括：

步骤6.1：从0°位置即正上方位置开始，沿顺时针方向，依次绘制圆心角为α的环形区块block^v_i,j＝{block^v_i,1,block^v_i,2,…,block^v_i,360°/α}，j代表第j个环形区块；当j＝360°/α时，即得到ring^v_i；

步骤6.2：环形区块block^v_i,j的颜色由映射得到；

步骤6.3：按照上述方法从里向外依次绘制n-1个同心圆环，得到图像序列I_s的角度平均时序方差的可视化结果；

步骤7：绘制半径为r×i的同心圆环ring^e＝{ring^e₁,ring^e₂,…,ring^e_n}，其中r为正整数，可视化图像序列I_s的角度一维图像熵E；包括：

步骤7.1：从0°位置即正上方位置开始，沿顺时针方向，依次绘制圆心角为α的环形区块block^e_i,j＝{block^e_i,1,block^e_i,2,…,block^e_i,360°/α}，j代表第j个环形区块；当j＝360°/α时，即得到ring^e_i；

步骤7.2：环形区块block^e_i,j的颜色由映射f_e-c(E_j(t_i))得到；

步骤7.3：按照上述方法从里向外依次绘制n个同心圆环，得到图像序列I_s的角度一维图像熵E的可视化结果。