[发明专利]一种基于偏振成像提取太阳子午线的方法

权利要求书

1.一种基于偏振成像提取太阳子午线的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、利用全天空偏振模式测试系统采集数据，并进行处理得到偏振方位角模式图；

步骤二、依据90度偏振方位角所在直线为太阳子午线方向，以及偏振方位角的分布关于子午线逆对称的规律，对偏振方位角模式图进行图像二值化，设置阈值(90-a，90+a)，a在1～6之间取值，偏振方位角在(90-a，90+a)区间的设置为黑色，其余值设置为白色，由此得到二值化图像；

步骤三、利用Canny算子采用双阈值法对二值化图像进行边缘检测，再利用霍夫变换识别二值化图像中的90度偏振方位角所在的直线：

1)将二值化图像的x-y直角坐标系中的直线上的每个点(x，y)转化为ρ-θ极坐标系内相应的曲线，转化关系如下：

ρ＝xcosθ+ysinθ，(ρ≥0，0≤θ≤2π) (1)

其中，ρ为直角坐标系中的直线与坐标原点的距离，θ为直线的倾斜角度；

同一条直线上的点对应的曲线相交于一点，极坐标系内每一个交点都对应着原直角坐标系的一条直线；

2)检测极坐标系中的峰值点：峰值点为经过最多次数的曲线相交得到的交点；

3)直线连接：将中间有断开的直线线段连接成完整的长直线段，即可得到太阳子午线；

步骤四、确定太阳子午线位置：在极坐标系中可以确定峰值点的坐标(ρ₁，θ₁)、(ρ₂，θ₂)、…、(ρ_k，θ_k)，峰值点被检测的次数累加为n₁，n₂，…，n_k，则太阳子午线的位置为

δ＝(n₁*θ₁+n₂*θ₂+…+n_k*θ_k)/(n₁+n₂+…+n_k) (2)。