分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-04-29 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 日冕抛射物质(Coronal Mass Ejection, CME)是一种强烈的太阳爆发现象，对空间天气和人类生活都有着巨大的影响，因此CME检测对预报CME、保障人类的生产生活安全有重要意义。现有检测方法多采用人为定义特征和人为界定阈值等方法检测CME。由于人为定义特征不能很好表征CME且具有普适性的阈值难于选择，现有CME检测方法对CME的检测效果有待提升。本文提出一种基于Faster R-CNN的日冕抛射物质检测算法。该方法首先结合CDAW、SEEDS、CACTus三个著名CME目录信息，人工标注了包含9113幅日冕图像的数据集，然后根据CME的图像特征较自然图像少、目标尺寸与自然图像有差异等特点，在特征提取和锚点选择方面对Faster R-CNN进行了改进。以2007年6月的CME标注数据为测试集，本文算法检测出了22个强CME事件中的22个和151个弱CME事件中的138个,且对CME事件的中心角和角宽度等特征参数的检测误差分别在5度和10度以内。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-04-14 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 本文使用快速鲁棒性主成分分析(Fast RPCA，Fast Robust Principal Component Analysis)方法对日冕序列图像中的日冕喷流活动进行检测。检测的基本思路是利用Fast RPCA方法中低秩和稀疏分解的思想与日冕序列图像中有着变化尺度稍小且占比较大的随机变化背景成分、变化尺度较大且占比较小的日冕喷流的特点相结合，以此来实现随机复杂多变的动态背景和稀疏运动目标之间的分离，从而检测出作为前景变化的日冕喷流。采用太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory，SDO)卫星上大气成像组件(Atmospheric Imaging Assembly，AIA) 观测设备的两组不同时间段、不同波段、不同观测位置的日冕序列图像作为研究对象。研究内容主要包括日冕序列图像的预处理、日冕喷流检测、Fast RPCA方法与帧间差分法的检测结果对比分析。实验结果表明，与帧间差分法相比，Fast RPCA方法能够检测出强度较弱的日冕喷流且提高了日冕喷流检测的准确度。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-03-04 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳暗条作为太阳大气磁场的示踪，其精准检测对研究太阳磁场有着极其重要的意义。针对现有暗条检测的方法存在检测精度不高，弱小暗条错检、漏检等问题，本文为此提出一种基于改进VNet网络的太阳暗条检测方法。首先，使用大熊湖天文台H全日面图像并结合磁图制作了太阳暗条数据集；其次，在VNet网络下采样部分采用inception模块融合不同尺度特征图特征，同时加入注意力机制来增强特征图中暗条部分的语义信息；最后在上采样部分引入深度监督模块，更多地保留太阳暗条细节特征。为验证算法性能，本文采用191幅H全日面图像数据集，其中包含暗条共3372条。算法在测试数据集上平均准确率达到0.9883，F1值达到0.8385。实验结果证明，该方法可以有效识别H全日面图中暗条。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-03-04 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳图像中存在着各种尺度，亮度，结构不同的物理活动现象，由于太阳日冕高动态的活动和传感器设备等因素，造成太阳图像成像质量不佳。根据太阳动力学天文台（Solar Dynamic Observatory, SDO）的大气成像仪（Atmospheric Imaging Assenbly, AIA）拍摄不同波段数据结构的动态范围大、噪声大、结构相对模糊等特点，本文提出一种有效基于盲退卷积的SDO/AIA图像增强方法。首先对SDO/AIA图像进行去噪和降低动态范围的处理，基于图像功率谱的分布假设，从原图中估计出点扩散函数(point spread function，PSF)的功率谱，然后使用相位提取算法恢复出PSF的相位，再退卷积出较高质量的目标图像；最后通过轮廓切片分析、功率谱分析以及PSF分析对增强结果进行定量和定性分析。实验结果表明，相比现有图像增强方法，该方法在有效增强太阳日冕图像细节结构的同时，复原出原图因模糊无法辨识的结构。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2019-09-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection，CME）是一种规模巨大，程度剧烈的爆发现象，是影响地球的主要太阳爆发活动。由于这种爆发现象会对地球环境造成严重干扰，因此CME的探测对预报灾害性空间天气具有重要意义。为了更清楚地梳理目前存在的CME检测方法，文章将对典型的方法进行分析总结。首先，介绍日冕物质抛射及其特征；然后，从基于手工方法和自动检测方法两方面对CME检测进行概述和分析；最后，讨论目前算法存在的一些问题，进而提出未来的研究方向。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2018-05-28 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 太阳高分辨图像中横向速度场的测量已经广泛应用于太阳光、色球表面特征的动力学分析中，但依然存在测量精度不够的问题。详细介绍了Demons方法，并将其应用于1m新真空太阳望远镜（NVST）的高分辨观测资料处理中。首先选取不同观测时间间隔和代表光、色球不同波段的3个数据集作为测试样本，在测量到速度场后，通过与前一时刻图像进行非刚性配准并比较结构相似度（SSIM）评价速度场的测量精度。结果表明，Demons方法在小尺度运动的精细测定方面，明显优于传统的FLCT和DAVE方法。并且采用光球和色球图像的亚像素和超像素模拟位移实验表明，这一方法的逐点测量精度可以达到0.1像素量级。
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