基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法技术

本发明专利技术设计了一种基于自组织神经网络(SOBS)的背景差分法来检测日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection，CME)，由于CME是一种运动的状态，因此可以通过运动目标检测算法中的背景建模与前景检测的方法来提取出运动目标CME。主要步骤包括：首先，获取某个时间段的CME视频序列，将该视频转化为一帧一帧的图像；然后，对获得的日冕图像进行预处理，包括降噪，将图像转换到极坐标系等；接着，利用SOBS算法建立背景模型，得到初步的运动前景目标；最后，利用形态学方法对得到的前景目标进行再处理，得到最终的CME目标。本发明专利技术利用SOBS算法来检测CME，提升了检测的速度，检测效果也比较好。

【技术实现步骤摘要】
基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法
本专利技术属于图像处理
和天文领域，设计一种基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法。
技术介绍
日冕物质抛射(CME)是指在几分钟到几个小时的短时间内被抛射到行星际空间中的一种大尺度的太阳爆发现象，是太阳系内规模最大，程度最为剧烈的能量释放过程。CME爆发时，抛出大量的等离子体，这些大量物质和巨大能量将在太阳大气以及行星际空间产生激波，引发近地空间的地磁暴，会影响无线电传输、航空安全、人造卫星等。目前，检测日冕物质抛射主要有两类方法，一类是通过人手工处理检测，另一类就是基于计算机图像处理的日冕物质抛射自动探测方法。人手工处理检测的方法是通过观测者对每日的日冕图像进行编辑处理，然后人工提取日冕物质抛射特征，目前有两个著名的目录：CDAW目录和NRL目录。这种基于人手工处理检测的方法，不仅增加了管理人员的工作量，而且比较费时，同时不同的观测人员得到的检测结果不是恒定的。基于计算机图像处理的日冕物质抛射自动检测方法，主要有帧间差分法、背景差分法、光流法等。其中，帧间差分法利用相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法，其特征在于：所述基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法包括以下步骤：/nStep1、获取某段时间的CME视频序列，将视频转化为一帧帧的图像；/nStep2、对步骤Step1得到的CME图像进行预处理操作：去噪声，将图像从直角坐标系转换到极坐标系；/nStep3、背景模型初始化：对于得到的第一帧日冕图像中的每一个像素，采用映射的方法得到背景模型的初始化数据；/nStep4、进行前景检测：对于新的一帧图像，将该图像的每个像素与背景模型中对应位置的像素进行比较，判断该图像是背景还是前景；/nStep5、背景更新：如果判定图像为前景，就得到了...

【技术特征摘要】
1.一种基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法，其特征在于：所述基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法包括以下步骤：
Step1、获取某段时间的CME视频序列，将视频转化为一帧帧的图像；
Step2、对步骤Step1得到的CME图像进行预处理操作：去噪声，将图像从直角坐标系转换到极坐标系；
Step3、背景模型初始化：对于得到的第一帧日冕图像中的每一个像素，采用映射的方法得到背景模型的初始化数据；
Step4、进行前景检测：对于新的一帧图像，将该图像的每个像素与背景模型中对应位置的像素进行比较，判断该图像是背景还是前景；
Step5、背景更新：如果判定图像为前景，就得到了需要的运动目标，如呆判定图像为背景，就更新背景模型；
Step6、形态学处理：若步骤Step5得到了前景目标，需要对得到的初步前景目标进行再处理，得到最后的CME运动目标。


2.根据权利要求1所述的基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法，其特征在于：所述步骤Step1中视频序列是来自SOHO卫星搭载的LASCO日冕仪观测到的C2挡板上的CME视频序列。


3.根据权利要求1所述的基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法，其特征在于：所述步骤2中对得到的CME图像进行预处理时，使用例如中值滤波的方法对图像去噪，包括去除日冕图像中的一些干扰源，包括空间射线，恒星，行星等。同时考虑到太阳的圆对称结构以及冕流和CME的运动方向基本是沿着日面径向的，为了使处理的图像更加准确有效，所以将图像从直角坐标系转换到极坐标系。


4.根据权利要求1所述的基于SOBS背景差分法的日冕物质抛射检测方法，其特征在于：所述步骤3进行背景模型初始化时对于得到的第一帧日冕图像中的每一个像素，采用一个像素点映射n2(n＝3)个位置的方法，选择HSV空间第一帧数据作为背景模型的初始化数据；
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【专利技术属性】
技术研发人员：尚振宏，郭敏，黎敬涛，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53