全天相機云圖在天文觀測領(lǐng)域具有重要價值,但云圖所含噪聲會造成不良影響。先后分析了星光噪聲、月光噪聲、日光噪聲、雷電噪聲、反光噪聲和特殊噪聲等對云圖的影響,并總結(jié)出不同類型噪聲的分布、區(qū)域大小等特點,最后結(jié)合與云層的相對位置關(guān)系提出了邊界閾值法、時間軸法、反比例線性變換等8種圖像處理去噪算法,并形成一個完整的去噪系統(tǒng)。通過實驗對不同的算法加以比較,得出不同噪聲情況下的最佳去噪方案。實驗結(jié)果表明,該系統(tǒng)可以有效去除常見噪聲,基本保持云層和天空的信息完整性,可簡單便捷地實現(xiàn)云圖去噪。 

【文章來源】：天文研究與技術(shù). 2020,17(01)CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

(a) 星光噪聲原圖;(b) 中值濾波結(jié)果圖;(c) 時間軸背景圖;(d) 時間軸結(jié)果圖

日光噪聲的分布、位置、出現(xiàn)方式、云層對去噪算法的影響等特點與月光噪聲非常相似。故可用月光去噪算法去除日光噪聲。但日光噪聲像素點更大,灰度值更高,很難完整去除日光噪聲,針對這一特性提出一種新的去噪算法——密集時間軸法。密集時間軸法是在時間軸法的基礎(chǔ)上改進的。由于日光像素點較大,可選擇30 min內(nèi)的5～6張云圖實現(xiàn)日光噪聲的去除。將原圖遍歷像素點灰度值與其余背景圖進行比較,當滿足

通過對實驗結(jié)果的 “去噪完整性”、 “云層天空信息完整性” 兩方面進行分析發(fā)現(xiàn),通過去噪系統(tǒng)的云圖多數(shù)可以基本除去噪聲;去噪效果不好的情況中,部分是因為存在特殊噪聲,其余均為反光噪聲難以完全去除。這說明目前的反光噪聲去除方法還有待改善,在今后的研究中應將如何去除反光噪聲作為重點。同時,該算法可以基本保持云層和天空信息的完整性。實驗中有20張效果較差的云圖,通過觀察分析發(fā)現(xiàn)均為將云層誤識別為反光噪聲,因此如何有效區(qū)分反光噪聲與云層仍需進一步探索。若要更加有效地去除噪聲,應該結(jié)合實際情況選擇更適合的去噪算法。表3 交互式多類型噪聲去除系統(tǒng)去噪效果Table 3 Denoising effect of interactive multi-type noise removal system Denoising effect/piece Denoising integrity Cloud and sky information integrity Good 115 141 Medium 74 19 Bad 11 20 Total 200 200

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于多尺度幾何分析的衛(wèi)星云圖融合方法及對臺風中心定位的影響[D]. 陳源.浙江師范大學 2014



本文編號：3316051