手繪太陽黑子圖像黑子面積測量方法研究.pdf

1、本文中國科學院云南天文臺掃描手繪太陽黑子圖像為研究對象，研究圖像中黑子面積的自動測量方法，使用計算機自動處理的方式，完成黑子面積的自動計算，并將信息與真實太陽黑子面積信息進行對比工作，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)實研究價值，通過大量文獻的查閱和分析，確定歷史太陽黑子觀測記錄的巨大現(xiàn)實研究意義。為挖掘歷史太陽黑子觀測記錄的這一應用價值，本文展開太陽黑子圖像中黑子面積的自動測量工作。

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的不統(tǒng)一，對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)合的方法對圖像想太陽圓進行精確的定位查找。通過對圖像降采樣方法，有效降低處理過程中的計算量，通過小圖像中Hough變換檢測圓，對

3、圖像中太陽圓進行初步定位，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。通過對太陽投影圓大小的歸一化操作，完成整個圖像的大小歸一化操作。
　　針對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CNN的圖像中方位字符圖像的識別方法，通過對圖像中方位字符的南北、東西方位的矯正，完成實現(xiàn)掃描手繪太陽黑子圖像的方位矯正工作。
　　針對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)學處理相結(jié)合的方法，對圖像中每個太陽黑子群進行精確的定位分割。在進行分割之前，為消除掃描手繪太陽圖像中復雜背景對黑子群提取的干擾，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，對圖像中太陽黑子群區(qū)域進行定位查找，聯(lián)合使用形態(tài)學處理的方法，有效實現(xiàn)了掃描手繪太陽黑子圖