基于Otsu方法优化的ViBe日冕物质抛射检测

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日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)是太阳系内规模最大,程度最剧烈的能量释放过程,这些能量的释放可能对地球产生严重的影响,所以对日冕物质抛射的检测具有非常重要的意义。随着科技发展,自动检测CME的方法近年来被广泛的研究,本论文也在对日冕物质抛射的检测进行了研究,本论文的主要研究内容如下:(1)本论文介绍了目前现有的几种日冕物质抛射检测技术,例如基于霍夫变换检测CME的CACTus方法(the Computer Aided CME Tracking),基于亮度增强检测识别技术的SEEDS(the Solar Eruptive Event Detection)方法,以及人工检测技术;然后本论文对这三种方法进行了对比分析,其中重点将CACTus方法和人工检测方法进行了多角度的对比分析,可以得到人工检测虽然准确但是耗时较长,CACTus方法相较于人工检测容易出现误检漏检的问题。(2)为解决上述检测方法存在的问题,本论文将前景检测方法ViBe(Visual Background extractor)算法用于日冕物质抛射图像的CME检测,该算法的优点是能够很好地适应日冕物质抛射场景的变化,具有高的实时性和鲁棒性;缺点是在CME的检测过程中容易产生“鬼影”。针对这一问题提出采用Otsu方法(是一种自适应的阈值确定的方法,又叫大津法,简称Otsu)对ViBe算法得到的前景检测结果进行再次判别,将错判为前景点的点重新判断成背景点,从而得到更加准确的CME前景图像。然后对初步检测得到的CME前景检测结果进行极坐标变换,再根据CME的判定条件确定CME的个数和一些物理特性,同时根据实验结果制定出了CME目录。最后的实验部分通过本方法与CACTus方法和人工检测结果进行三个方面的对比,说明本论文方法在成功检测率上要高于CACTus方法,而误检率上要低于CACTus方法,同时能够检测到CACTus方法检测不到而人工却能检测到的微弱的CME运动目标。
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