掃描太陽(yáng)圖像中時(shí)間戳信息提取方法.pdf

1、歷史太陽(yáng)觀測(cè)數(shù)據(jù)是進(jìn)行長(zhǎng)周期太陽(yáng)活動(dòng)研究不可多得的資料，完善和豐富歷史觀測(cè)資料的相關(guān)信息是開(kāi)展相關(guān)研究工作的先決條件。本文以美國(guó)國(guó)立太陽(yáng)天文臺(tái)（NSO）歷史H?觀測(cè)資料掃描圖像為對(duì)象，探究實(shí)現(xiàn)了一種能用于該圖像中時(shí)間戳信息提取的方法。為挖掘這些歷史數(shù)據(jù)的現(xiàn)代研究?jī)r(jià)值，使用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)提取這些掃描圖像中時(shí)間戳信息并寫(xiě)入數(shù)據(jù)頭文件中。
　　為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)掃描圖像中時(shí)間戳信息的提取，本文克服四方面困難，完成圖像中時(shí)間戳信息提取方法的開(kāi)

2、發(fā)：
　　針對(duì)圖像中時(shí)間戳信息位置不固定的問(wèn)題，本文采用Hough變換太陽(yáng)圓檢測(cè)與投影分割相結(jié)合的分割方法完成時(shí)間戳信息區(qū)域的分割。首先將圖像進(jìn)行降采樣，得到較小的圖像，再使用Hough變換的方法對(duì)圖像中太陽(yáng)圓進(jìn)行檢測(cè)，在保證精確度的同時(shí)極大降低運(yùn)算復(fù)雜度；其次，使用基于Sauvola方法的拉伸變換，然后使用投影分割法精確地分割出時(shí)間戳信息列區(qū)域。
　　針對(duì)太陽(yáng)掃描圖像對(duì)比度較低或光照不均的問(wèn)題，本文創(chuàng)新性提出一種基于全局和

3、局部相結(jié)合的圖像二值化閾值計(jì)算方法。該方法使用小閾值的全局閾值和T.R.Singh局部閾值同時(shí)對(duì)原圖二值化，并使用二者的點(diǎn)積作為最后的二值化結(jié)果，能有效地從低對(duì)比度或光照不均的圖像中分割出字符圖像。
　　針對(duì)太陽(yáng)掃描圖像中字符位置不確定性的問(wèn)題，本文利用字符筆畫(huà)的一致性，對(duì)二值化后的圖像，采用筆畫(huà)寬度變換（SWT）算法，實(shí)現(xiàn)圖像中隨機(jī)位置上字符的定位分割。
　　針對(duì)如何準(zhǔn)確識(shí)別分割后字符圖像的問(wèn)題，本文采用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（

4、CNN）對(duì)分割出來(lái)的字符進(jìn)行有監(jiān)督地訓(xùn)練，得到能使用于該類(lèi)太陽(yáng)掃描圖像中時(shí)間戳信息字符識(shí)別的知識(shí)表達(dá)，對(duì)后續(xù)分割從圖像中分割處理的時(shí)間戳信息字符圖像進(jìn)行識(shí)別，最終得到識(shí)別后的時(shí)間戳信息。
　　最后，本文隨機(jī)抽取NSO太陽(yáng)掃描圖像269張，并使用本文提出的時(shí)間戳信息字符分割方法對(duì)圖像進(jìn)行分割，得到3596個(gè)字符圖像，使用其中3000個(gè)字符圖像構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練樣本庫(kù)，剩下的596個(gè)字符圖像作為測(cè)試樣本集，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法對(duì)測(cè)試