手繪太陽黑子圖像黑子面積測量方法研究.pdf

1、本文中國科學(xué)院云南天文臺(tái)掃描手繪太陽黑子圖像為研究對(duì)象，研究圖像中黑子面積的自動(dòng)測量方法，使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理的方式，完成黑子面積的自動(dòng)計(jì)算，并將信息與真實(shí)太陽黑子面積信息進(jìn)行對(duì)比工作，確定本文工作的有效性和使用性。
　　本文工作著手于歷史太陽黑子觀測記錄的現(xiàn)實(shí)研究價(jià)值，通過大量文獻(xiàn)的查閱和分析，確定歷史太陽黑子觀測記錄的巨大現(xiàn)實(shí)研究意義。為挖掘歷史太陽黑子觀測記錄的這一應(yīng)用價(jià)值，本文展開太陽黑子圖像中黑子面積的自動(dòng)測量工作。

2、>　　由于紙質(zhì)歷史太陽黑子觀測記錄在數(shù)字化的過程中，由于系統(tǒng)的或者是人為的因素，造成掃描手繪太陽黑子圖像在大小和方位上對(duì)的不統(tǒng)一，對(duì)于太陽黑子信息的提取工作造成影響，本文工作中首先就該問題，具體展開掃描手繪太陽黑子圖像的歸一化工作。
　　針對(duì)圖像大小的不統(tǒng)一性，本文創(chuàng)新性的采用Hough變換與最小二乘相結(jié)合的方法對(duì)圖像想太陽圓進(jìn)行精確的定位查找。通過對(duì)圖像降采樣方法，有效降低處理過程中的計(jì)算量，通過小圖像中Hough變換檢測圓，對(duì)

3、圖像中太陽圓進(jìn)行初步定位，然后映射到原始圖像中，然后通過最小二乘方法，實(shí)現(xiàn)太陽圓的精確擬合，從而精確定位太陽圖像中太陽投影圓位置。通過對(duì)太陽投影圓大小的歸一化操作，完成整個(gè)圖像的大小歸一化操作。
　　針對(duì)掃描手繪太陽黑子圖像方位的不統(tǒng)一問題，本文提出基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN的圖像中方位字符圖像的識(shí)別方法，通過對(duì)圖像中方位字符的南北、東西方位的矯正，完成實(shí)現(xiàn)掃描手繪太陽黑子圖像的方位矯正工作。
　　針對(duì)掃描手繪太陽黑子圖像中黑子

4、位置的不確定性，本文創(chuàng)新性提出使用小波變換與形態(tài)學(xué)處理相結(jié)合的方法，對(duì)圖像中每個(gè)太陽黑子群進(jìn)行精確的定位分割。在進(jìn)行分割之前，為消除掃描手繪太陽圖像中復(fù)雜背景對(duì)黑子群提取的干擾，本文提出一種基于Lab空間的K均值聚類方法，完成手繪太陽黑子圖像中背景的提出工作，為黑子區(qū)域的精確定位做鋪墊。通過上述處理之后，本文采用小波變換中aTrous的多尺度變換，對(duì)圖像中太陽黑子群區(qū)域進(jìn)行定位查找，聯(lián)合使用形態(tài)學(xué)處理的方法，有效實(shí)現(xiàn)了掃描手繪太陽黑子圖