基于相位一致性算法的日冕图像特征结构增强研究

As the most important radioactive source of the geophysics and many spatial phenomena, solar coronal has great significance for the research of solar physics and the development of human society. Due to the huge brightness and contrast difference of each coronal tructure, the raw data can not satisfy the need of research. Therefore, an effective image enhancement method is very necessary to have information about the absolute brightness as well as the underlying structure. We use a variety of traditional image processing methods combined with the method based on phase congruency to obtain an effective scheme for coronal image processing. This work will benefit the qualitative study of the corona structure, and facilitate understanding the topological structure of the coronal magnetic field, as well as comparison to the theoretical model.

日冕是地球物理和许多空间现象最重要的辐射源，日冕研究对于太阳物理的科学研究和人类社会的生存发展都有着重要意义。日冕观测图像由于各特征结构巨大的亮度和对比度差异，原始数据难以满足科学研究的需要,，有效的图像增强方法十分必要。本项目综合运用多种传统的日冕图像处理手段，结合近年来比较热门的相位一致性方法，致力于获得适用于从地面到空间各种日冕观测图像的特征结构增强方法，提取冕环、冕洞等直接观测图像上难以分辨的信息，清晰地展示真实可靠的日冕特征结构。为定性研究日冕结构的形状和分布，理解日冕磁场的拓扑结构，以及与日冕理论模型结果的比较提供帮助。

日冕作为地球物理和空间现象的最重要辐射源，对于太阳物理的科学研究和人类社会的生存发展都有着重要意义。日冕观测的强度图像由于亮度随着高度急剧递减，很多日冕结构在直接观测图像上难以察觉，这通常不符合人眼感知的习惯，因此进行形态研究时，需要对原始图像进行增强处理。我们发展了一种适用于多种不同仪器观测的，包括空间和地面日冕仪以及日全食观测图像的增强方法，通过对强度平均值函数进行傅立叶级数近似计算出背景强度，用这个背景归一化来修正日冕图像强度随高度急剧下降的径向变化，通过在多个尺度上去卷积和归一化的方法进行锐化增强，并采用了一种基于小波阈值收缩策略的降噪方法来抑制噪声。我们用这种方法对多种不同仪器采集的日冕强度图像进行了增强测试，结果表明，对于各种空间，地面日冕仪以及日全食采集的不同分辨率的图像都有着良好的增强效果，这对日冕结构的形态研究有着重要帮助。

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