[发明专利]一种基于可调谐滤光器成像观测的太阳大气视向速度场测量方法

摘要

本发明公开了一种基于可调谐滤光器成像观测的太阳大气视向速度场测量方法，该方法主要针对太阳大气非速度因素引起的谱线局部强度变化对速度场测量的影响，在进行谱线线心计算时考虑了偏带发射或吸收特征以及偶然误差等因素对谱线轮廓特别是对称性的影响，使用判据对存在发射或者吸收特征的偏带点进行筛选和修正，能够有效剔除太阳大气局部谱线发射或吸收现象对传统质心算法的影响，从而获得更加准确得到谱线偏移量测量结果。本发明在传统的可调谐滤光器和质心算法的基础上，有效去除了太阳大气局部谱线发射、吸收现象对测量结果的影响，使得速度场测量更加准确可靠。本发明算法简单，不增加原有测量系统复杂性，实用性与创新性明显。

主权项

1.一种基于可调谐滤光器成像观测的太阳大气视向速度场测量方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)对可调谐滤光器透过率特征进行定标，获得多偏带位置的仪器修正系数；(2)在望远镜后端高阶共轭太阳自适应光学系统之后加入多通道成像系统，使用其中可调谐滤光器成像通道进行观测，选取日面中心附近活动区为观测目标，在选取的太阳大气特征谱线扫描光谱范围内选取合适位置、合适数量的偏带，对目标进行多偏带观测，用CCD对成像数据进行采集，每个偏带采集多帧原始数据，用于降低随机误差；(3)完成数据采集后，对多偏带的多帧观测结果作多帧平均处理，并进行平、暗场预处理；(4)选取处理后多偏带观测结果中较宁静的区域，在该区域内分别对各个偏带观测图像计算观测光强的平均值，以偏带波长相对于中心波长的波长偏移量为x轴、以平均光强为y轴获得多偏带扫描的近似光谱轮廓线即光强曲线，将观测所得光强曲线以能量为归一化标准，将观测光强曲线归一化到所选取的太阳大气标准谱线的光强范围，计算归一化系数，并与标准谱线进行比较，验证观测的准确性；用计算所得归一化系数r去乘多偏带成像观测结果，得到光强值范围修正后的成像观测结果；(5)对修正后二维成像图像中每个点绘制光强曲线，选取合适的判据，找到多偏带观测光强曲线中由于活动区谱线在偏带的发射或吸收的跳跃点，剔除这类间断点，并在间断点对应波长处插入新值，得到修正后的谱线；(6)计算修正后所得光强曲线的质心对应得波长坐标即质心x轴坐标，利用多普勒效应得到的波长偏移量与速度的换算关系，计算得到多普勒速度。