太陽(yáng)黑子是最早被系統(tǒng)記錄的太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象。自從望遠(yuǎn)鏡發(fā)明以來(lái),人類已經(jīng)擁有約400年的手描黑子觀測(cè)記錄。研究太陽(yáng)活動(dòng)的長(zhǎng)期演化及其主要的11年周期變化在較大程度上依賴于這樣單一的觀測(cè)記錄。近些年來(lái),為了能夠長(zhǎng)期保存和運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其處理,這些手描黑子記錄正在進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化。伴隨著觀測(cè)設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步,在未來(lái),手描黑子記錄的觀測(cè)方式將不可避免地由CCD直接的數(shù)字化圖像所取代,因此對(duì)兩種觀測(cè)方式并存時(shí)期所得到的兩類觀測(cè)記錄進(jìn)行相關(guān)分析研究,尤其是對(duì)兩類觀測(cè)記錄之間的差異進(jìn)行研究,這對(duì)于傳統(tǒng)的手描黑子資料與未來(lái)純數(shù)字化黑子資料的銜接非常重要。以此為背景,在調(diào)研了數(shù)字圖像處理相關(guān)技術(shù),并重點(diǎn)分析了針對(duì)太陽(yáng)手描黑子圖像和SDO/HMI(Solar Dynamics Observatory/Helioseismic and Magnetic Imager)圖像進(jìn)行相關(guān)分析時(shí)所用到的技術(shù)和方法,在此基礎(chǔ)之上對(duì)兩類黑子圖像進(jìn)行相關(guān)研究:(1)為了更準(zhǔn)確的對(duì)手描觀測(cè)記錄的精度進(jìn)行分析,從紫金山天文臺(tái)手描黑子觀測(cè)記錄中選取樣本,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其在掃描過(guò)程中所使用的掃描儀的比例尺誤差,以及記錄紙上綠色太陽(yáng)圓環(huán)...

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 太陽(yáng)黑子的觀測(cè)歷史
        1.1.2 太陽(yáng)黑子的手描觀測(cè)
        1.1.3 SDO/HMI全日面連續(xù)譜白光觀測(cè)
    1.2 研究意義
    1.3 本論文的內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)
    1.4 本章小結(jié)
第二章 數(shù)字圖像處理相關(guān)技術(shù)選型
    2.1 數(shù)字圖像處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)選型
        2.1.1 數(shù)字圖像處理技術(shù)介紹
        2.1.2 濾波技術(shù)選型
        2.1.3 霍爾夫變換實(shí)現(xiàn)幾何形狀檢測(cè)
        2.1.4 圖像形態(tài)學(xué)運(yùn)算
        2.1.5 圖像校正
        2.1.6 圖像疊加
        2.1.7 多尺度處理介紹與需求分析
        2.1.8 曲線擬合方法
        2.1.9 極坐標(biāo)變換
    2.2 掃描儀CCD的精度測(cè)量與需求分析
        2.2.1 掃描儀CCD的精度測(cè)量方法
        2.2.2 精度測(cè)量的需求分析與技術(shù)選型
    2.3 手描黑子記錄中手寫(xiě)字符識(shí)別的需求和技術(shù)選型
        2.3.1 BP網(wǎng)絡(luò)介紹
        2.3.2 設(shè)計(jì)識(shí)別方案
    2.4 顏色空間的聚類分布特征
    2.5 連通域的幾何特征分析
        2.5.1 連通域模型
        2.5.2 連通域的幾何和形狀特征
        2.5.3 連通域的幾何和形狀特征選擇
    2.6 誤差測(cè)量與統(tǒng)計(jì)分析方法
        2.6.1 誤差測(cè)量方法與需求分析
        2.6.2 誤差統(tǒng)計(jì)方法和分布特征
    2.7 本章小結(jié)
第三章 太陽(yáng)手描黑子觀測(cè)記錄數(shù)字化時(shí)的誤差分析
    3.1 掃描儀CCD和記錄紙?zhí)?yáng)圓環(huán)印制誤差測(cè)量
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        3.1.2 誤差測(cè)量方法
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 太陽(yáng)手描黑子記錄中黑子識(shí)別
    4.1 太陽(yáng)手描黑子觀測(cè)資料介紹
    4.2 太陽(yáng)手描黑子記錄中顏色分量空間分布特征
        4.2.1 太陽(yáng)手描黑子記錄圖像中顏色分量的分布特征
        4.2.2 記錄紙上印制的綠色顏色分量分布特征
        4.2.3 人工手寫(xiě)的紅色顏色分量分布特征
        4.2.4 鉛筆筆跡灰色顏色分量分布特征
        4.2.5 記錄紙的淡黃色顏色分布特征
        4.2.6 記錄紙上一些噪聲點(diǎn)顏色顏色分布特征
    4.3 利用顏色分量分布特征提取背景
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 太陽(yáng)手描黑子提取實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 提取手描灰色鉛筆筆跡
        4.4.2 篩選出太陽(yáng)手描黑子
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別手描太陽(yáng)黑子記錄圖像中手寫(xiě)數(shù)字研究
        4.5.1 MNIST數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.5.2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析
        4.5.4 BP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于手描黑子記錄中手寫(xiě)數(shù)字識(shí)別
    4.6 本章小結(jié)
第五章 手描黑子和SDO/HMI黑子疊加和對(duì)應(yīng)識(shí)別結(jié)果分析
    5.1 兩類太陽(yáng)黑子觀測(cè)資料介紹
    5.2 太陽(yáng)手描黑子圖像預(yù)處理
    5.3 SDO/HMI圖像中黑子識(shí)別
    5.4 手描黑子圖像與對(duì)應(yīng)的SDO/HMI圖像黑子的對(duì)應(yīng)識(shí)別
    5.5 疊加與識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.6 手描精度測(cè)量結(jié)果分析
        5.6.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析
        5.6.2 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論
    5.7 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和軟著)
附錄B (攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目)
附錄C (兩類圖像疊加后黑子對(duì)應(yīng)關(guān)系結(jié)果)



本文編號(hào)：3798649