[发明专利]一种基于太阳宁静色球背景处理的Hα去云方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳观测技术领域，特别是一种适用于多云地区全日面观测系统的全局去云方法。本发明属于天文学中的太阳观测学领域。

背景技术

全日面Hα观测已经有上百年历史，从早期的照相到现在的CCD数字成像。因为这条谱线的激发势很小且太阳上存在大量氢元素，所以太阳上的爆发基本都能在Hα观测到，这也是100多年来一直还在进行的原因。天文台站建立初期往往都是人烟稀少的地方，所以上空的尘埃和水汽也少，早期太阳选址往往也不注意评估未来几十年云覆盖的恶化程度(参考文献[1])。后期由于城市建立和规模扩大，天文观测站附近城市排放的烟尘和水汽情况在与建站初期差异很大，对10cm～30cm太阳可见光望远镜观测影响最大目前看来是云覆盖而不是视宁度。北京近郊的怀柔太阳观测基地目前在晴天时大约有60％～70％可观测时间存在间歇性云覆盖的问题，上云时段往往集中在下午，云的方向一般自西向东。云带来的问题一导致数据减少，二是导致观测员频繁暂停观测从而导致大量耀斑观测不完整。实际上，某些有云的全日面数据仍然是可以局部或者全局应用的。

从全球日不落Hα观测网络来看，怀柔基地的Hα在像质和终端数据软体开发方面位列世界前三甲(BBSO口径和观测气象条件最好，KSO口径最小和软体最好，HSOS两方面居中)。Hα地基观测去云技术目前看来也是全球各家台站考虑或正在开发的一项技术(参考文献[5-7])，但去云的操作方法和理论差异较大，针对性也不同。

本发明实际就是一种我们自身太阳观测中开发用的去云方法：基于全日面宁静色球背景构造的去云模式，主要针对34角分左右的太阳完整圆面观测视场来构造，去云侧重点是尽量保留太阳耀斑结构(参考文献[11-14])。

主要参考文献附录

[1]Ai，G.X.，Hu，Y.F.，1986，Publ.Beijing Astron.Obs.，8，p.21-45

[2]Global High Resolution H-alpha Network.Available from：http：//swrl.njit.edu/ghn_web/

[3]Global Oscillation Network Group.Available from：http：//gong.nso.edu/.

[4]Kuhn，J.，H.Lin，and D.Loranz，Gain calibrating nonuniform image-array data using only the image data.Publications of the Astronomical Society of the Pacific，1991，p.1097-1108.

[5]Veronig，A.，et al.，Automatic image segmentation and feature detection in solar full-disk images.in The Solar Cycle and Terrestrial Climate，Solar and Space weather，ESASP，2000，463，455

[6]W.，et al.，Real-time flare detection in ground-based Hα imaging at KanzelhObservatory，Solar Physics，2014，DOI：10.1007/sl 1207-014-0640-5

[7]Yang，Y.F.，et al.，Detection and Restoration of Non-Radial Variation Over Full-Disk Solar Images，JKAS，2013，46，191

[8]Gonzalez R.C.，Woods R.E.，2002，Digital Image Processing，2nd edn.Prentice-Hall，Englewood Cliffs，NJ

发明内容

本发明的目的是针对现有人工观测存在的不足，提供一种太阳观测的后期去云方法，从而在全日面人工观测中取消由于有云而导致的观测暂停，增大了耀斑的捕捉几率，为地基全日面Hα观测自动化迈出重要一步，填补国内现有太阳观测的技术空白。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

1)连续输入Hα序列的全日面像，进行云量和数据价值评估。对于需要去云的数据进行边缘定位和日心坐标、半径拟合(图1步骤1)。