一种气辉成像等离子体泡识别方法及系统技术方案

技术编号:41314626 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-13 14:56
本发明专利技术属于机器学习技术在空间物理领域的应用研究,具体涉及一种气辉成像等离子体泡识别方法及系统。该方法包括:采集包含等离子体泡的原始气辉成像图像数据,并进行预处理;将预处理后的气辉成像图像数据输入预先建立和训练好的等离子体泡识别模型进行等离子体泡识别,以实现等离子体泡的识别和抽取;等离子体泡识别模型以深度残差网络作为基础模型,基础模型为残差网络结构,以加快计算过程,同时在基础模型中加入轻量级的CBAM卷积注意力模块,以增强提取特征的能力。本发明专利技术通过构建基于深度学习技术的等离子体泡识别模型,实现从长时间序列的观测数据中自动快速、准确筛选电离层等离子体泡事件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器学习技术在空间物理领域的应用研究,具体涉及一种气辉成像等离子体泡识别方法及系统


技术介绍

1、等离子体气泡(equatorial plasma bubbles,epbs)通常是发生在日落后低纬f区域电离层中的大尺度等离子体耗空结构,瑞利-泰勒不稳定性被认为是其产生的主要机制。此类不规则体内部等离子体密度与电离层的背景等离子体密度相比,电子密度较低,在光学仪器全天空气辉成像仪探测数据中表现为较暗的泡状结构。epbs会导致穿过其中的无线电信号的振幅和相位快速波动,对无线通信和导航系统具有重要影响,被认为是电离层中最重要的空间天气特征之一。

2、基现有的epbs事件识别方法主要是通过人眼甄别,在处理大量观测数据时,这种识别方式不仅耗时、伤眼,而且易受到观察者主观性影响,难以高效、准确地从海量历史数据中筛选等离子体泡事件。我国子午工程中单个台站气辉成像仪一个通道1年的数据量大概1t,仅进行一次粗筛选,单人可能需要连续工作16小时。子午二期建成后将包含31个固定观测台站,且每个台站有多个通道开展观测,人工处理方式难以应付如此多的气辉观本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气辉成像等离子体泡识别方法,包括:

2.根据权利要求1所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述等离子体泡识别模型为:

3.根据权利要求1所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述预处理的过程包括:对原始气辉成像图像数据依次进行图像增强处理、方位校正处理、去星光处理和掩膜裁剪处理,以获取预处理后的气辉成像图像数据。

4.根据权利要求3所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述图像增强处理的过程包括:按照预计规则对原始气辉成像图像数据进行亮度拉伸,并调整灰度值,以增强图像的对比度,凸显等离子体泡。>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种气辉成像等离子体泡识别方法,包括:

2.根据权利要求1所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述等离子体泡识别模型为:

3.根据权利要求1所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述预处理的过程包括:对原始气辉成像图像数据依次进行图像增强处理、方位校正处理、去星光处理和掩膜裁剪处理,以获取预处理后的气辉成像图像数据。

4.根据权利要求3所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述图像增强处理的过程包括:按照预计规则对原始气辉成像图像数据进行亮度拉伸,并调整灰度值,以增强图像的对比度,凸显等离子体泡。

5.根据权利要求4所述的气辉成像等离子体泡识别方法,其特征在于,所述调整灰度值的过程包括:计算经亮度拉伸后的气辉成像图像数据的灰度直方图;计算灰度直方图的累积直方图;获取累积直方图中像素比例小于0.01和大于0.99的像素值,将像素比例小于0.01的像素值映射为0,像素比例大于0.99的像素值映射为255;对其余像素值做线性映射,...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟佳邹自明吴坤佟继周
申请(专利权)人:中国科学院国家空间科学中心
类型:发明
国别省市:

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