一种基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法

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	一种基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法
	杨磊; 谌俊毅; 覃瑛; 李雪宝
申请（专利权）人	中国科学院云南天文台
专利号	ZL201810302028.9
申请号	CN201810302028.9
	2023-08-25
申请日期	2018-04-04
公开（公告）号	CN108510492A ; CN108510492B
公开日期	2018-09-07
IPC 分类号	G06T7/00 ; G06T7/32
CPC分类号	G06T7/0002 ; G06T7/32 ; G06T2207/30168 ; G06T2207/10016 ; G06T2207/10036
授权国家	中国
专利类型	发明
专利状态	授权
授权日期	2023-08-25
学科领域	天文学
产权排序	1
摘要	本发明公开了一种基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法，旨在提供一种高效的基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法。它包括以下步骤：步骤（1），幸运图像数据采集；步骤（2），平暗场的并行化预处理；步骤（3），并行化图像配准；步骤（4），基于短曝光斑点图统计特性的并行化幸运图像选取；步骤（5），基于斑点干涉术的幸运图像重建。本发明实现了对太阳色球的高时间和高空间分辨率观测，并应用并行化处理手段，有效地提高了数据重建速度和重建的时效性。
主权项	1.一种基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)，幸运图像数据采集：在观测目标无变化的时间段内，通过采用高帧频的探测器尽可能多的获取太阳色球观测目标的短曝光斑点图；步骤(2)，平暗场的并行化预处理：根据步骤(1)的采集图幅数启动相应量的集群进程，依据平暗场处理公式对每一帧斑点图进行平暗场并行化预处理；步骤(3)，并行化图像配准：根据观测目标结构从某一进程中挖取参考图像，并将其广播到其它进程，随后通过相关方式对相应进程的图像进行配准；步骤(4)，基于短曝光斑点图统计特性的并行化幸运图像选取：在相关配准的基础上，通过叠加的方式计算出该序列的平均短曝光像，随后依据基于短曝光斑点图频谱统计特性作为选帧策略对该序列图像进行选帧；步骤(5)，基于斑点干涉术的幸运图像重建：在上述步骤的基础上，根据等晕区大小对配准后的图像进行分块处理，将相同位置的子块收集到集群的不同进程中，随后各进程根据谱比法并行计算各子块所对应的视宁度r0值，最后依据所有子块的平均视宁度r0值及望远镜参数构建斑点干涉术传递函数(SITF)，并利用该传递函数对步骤(4)得到的多帧幸运图像相关叠加结果进行模的修正，从而进一步提高重建结果的空间分辨率，完成图像重建工作。 2.根据权利要求1所述基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法，其特征在于：所述步骤(1)中探测器的帧频≥100帧/秒。 3.根据权利要求1所述基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法，其特征在于：所述步骤(4)的计算步骤为：通过公式(5)计算频谱比值，然后通过公式(6)-(8)计算出每一帧图像所对应的像质评价函数ImageQ值，最后按ImageQ值的大小对该序列图像进行像质排序； ImageQ＝FSRabs*FSRangle 式(6)；其中，FSR(u，v)为频谱比值；OTFt(u，v)为大气——望远镜综合光学传递函数；为平均综合光学传递函数，abs(…)表示取模操作，angle(…)表示取相位操作，公式(7)是极坐标下的积分表示形式，ρ代表径向积分区域，ρ1代表积分频率环的内径，ρ2代表积分频率环的外径，径向积分区域可选取望远镜截止频域内的整个区域，也可选取与获取的短曝光斑点图的平均视宁度r0有关的局部区域，公式(8)中的\|\|...\|\|表示弗罗贝尼乌斯(Frobenius)范数或L2范数，其定义为
语种	中文
专利代理人	陈左 ; 罗继元
代理机构	昆明正原专利商标代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/17399
专题	抚仙湖太阳观测和研究基地
作者单位	中国科学院云南天文台，云南省昆明市官渡区羊方旺396号
第一作者单位	中国科学院云南天文台
推荐引用方式 GB/T 7714	杨磊,谌俊毅,覃瑛,等. 一种基于太阳色球幸运图像的多核并行实时重建方法. ZL201810302028.9[P]. 2023-08-25.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN108510492A-一种基于太阳色（1140KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文
CN108510492B-一种基于太阳色（506KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文