[发明专利]一种日晕光度计检测系统及检测方法、系统、介质、设备

说明书

本发明属于天空背景亮度检测技术领域，公开了一种日晕光度计检测系统及检测方法、系统、介质、设备，采用相位一致性方法从SBM图像上提取特征结构边界，利用里斯变换从矢量意义上得到各项同性的二维奇对称滤波函数，使得整套局域相位振幅理论直接应用到二维图像上。采用互相关的方法分离出日面边缘和掩体边缘；采用最小二乘法拟合做圆方程拟合，得到图像上的日心坐标、太阳半径、掩体中心坐标、掩体半径；在极坐标下用互相关确定和掩体相连的支架位置。本发明从SBM原始观测图像上把计算天空背景亮度所需要的日面区域和天空区域划分，分别计算天空区域的平均亮度和日面中心区域的亮度，二者之比就是衡量日冕观测条件的白昼天空背景亮度。

技术领域

本发明属于天空背景亮度检测技术领域，尤其涉及一种日晕光度计检测系统及检测方法、系统、介质、设备。

背景技术

天空背景亮度是太阳周围区域散射光强度和日心强度的比值，是衡量地面日冕观测的重要参数。现代日晕光度计是在美国ATST(AdvancedTechnology Solar Telescope)望远镜选址项目中设计和应用的，本发明将其引入中国西部太阳选址工作，用来测量天空背景亮度，因其易操作和便携性，尤其适合太阳选址工作，测量的精确度和数据采集的连续性也使其比传统的Evans光度计更适合统计研究。

日晕光度计的数据处理比较复杂。从SBM的原始采集图像中，可以看到原始图像的一些特征，最里面的是经过ND4(中性减光片)减光之后的太阳像，中间的亮环是减光片边缘衍射光的离焦像，最外面的一个不完整的亮环是望远镜镜筒边缘衍射光的离焦像。三条阴影是用来固定ND4减光片的支架投影。天空背景亮度是天空区域的光强与日面光强之比，有效的天空区域是两个衍射环之间扣除减光片支架投影以后的区域。因为实际观测中缺乏精确的导星装置，不同观测时间太阳像的位置是有较大变化的。选址时的观测地点也经常变动，三个支架投影的位置也会随之改变。但是实际观测条件比较复杂，传统的方法不足以提取清晰的太阳边缘和ND4减光片边缘，导致有效天空区域和太阳区域的提取不够准确。因此，亟需一种新的日晕光度计检测方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：实际观测条件比较复杂，传统的方法不足以提取清晰的太阳边缘和ND4减光片边缘，导致有效天空区域和太阳区域的提取不够准确。

解决以上问题及缺陷的难度为：传统的任何基于强度变化的图像处理办法，均无法有效解决问题。通过调整图像处理参数，可以对短时间内的数据进行处理，然而这需要人为判断，不具备普适性，无法实现海量数据的自动化处理。故而我们采用了比较先进的相位一致性算法，并利用里斯变换的方法将其扩展应用到二维图像，以适应错综复杂的观测条件。

解决以上问题及缺陷的意义为：可以实现不同时间、不同观测地点、不同观测人员采集的海量数据的全自动化处理，无需依赖人为主观判断，极其适合选址工作中累积的大量数据的统计研究工作。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种日晕光度计检测系统及检测方法、系统、介质、设备。

本发明是这样实现的，一种日晕光度计检测方法，所述日晕光度计检测方法包括以下步骤：

步骤一，采用相位一致性方法从SBM图像上提取的特征结构边界；

步骤二，采用互相关的方法来分离出日面边缘和掩体边缘；

步骤三，根据太阳边缘点，采用最小二乘法拟合做圆方程的拟合，得到图像上的日心坐标、太阳半径、掩体中心坐标和掩体半径；

步骤四，将图像以掩体中心为原点进行极坐标展开，利用互相关方法确定掩体支架的位置；

步骤五，计算图像上扣除掩体边缘衍射环区域，和掩体支架投影区域之后的天空区域数值强度，以及日心附近区域的数值强度；

步骤六，计算不同太阳半径的天空背景亮度。