極光圖像中極光卵的分割方法研究.pdf

1、極光通常出現(xiàn)在南北兩極的高緯度區(qū)域，它是一種美麗的自然現(xiàn)象。極光活動的研究不僅對于了解空間天氣、研究太陽風(fēng)暴等具有重要作用，而且有助于進(jìn)一步研究地球的磁層結(jié)構(gòu)和能量存儲。通常情況下，極光卵是研究極光活動的一個(gè)重要參數(shù)，因此如何準(zhǔn)確有效地提取極光卵邊界是本文研究的重點(diǎn)問題。
　　本文主要對極光圖像中極光卵的分割方法進(jìn)行了分析和研究。首先，對原始極光圖像實(shí)現(xiàn)圖像預(yù)處理過程，降低噪聲干擾并增強(qiáng)圖像的對比度；其次，采用改進(jìn)的區(qū)域生長方法提

2、取極光卵邊界，并利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算對分割結(jié)果進(jìn)行調(diào)整修正；最后，根據(jù)本文采用的分割評價(jià)方法對分割結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。
　　論文的主要研究內(nèi)容體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　(1)對紫外極光圖像分割之前，需要進(jìn)行相應(yīng)的圖像預(yù)處理操作。根據(jù)極光圖像特點(diǎn)，圖像預(yù)處理主要包括去除背景、圖像去噪、圖像增強(qiáng)。通過圖像預(yù)處理，一方面可以有效地去除圖像噪聲，避免了區(qū)域生長中初始種子像素的誤判；另一方面可以增強(qiáng)原始圖像的對比度，有利于生長閾值的選取。

3、r>　　(2)在區(qū)域生長過程中，根據(jù)極光圖像的灰度直方圖，利用高斯擬合的方法選取一組像素值作為初始種子生長點(diǎn)，這樣有效地克服了選取單個(gè)初始種子點(diǎn)的缺陷，即避免了由于噪聲干擾而造成的區(qū)域誤生長現(xiàn)象；然后，在分析像素鄰域灰度特性的基礎(chǔ)上，采用最大類間方差法自動獲得最佳分割閾值，從而減少了傳統(tǒng)區(qū)域生長方法手動選取閾值時(shí)造成的系統(tǒng)誤差；最后，利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算對分割結(jié)果進(jìn)行調(diào)整修正，消除了已分割區(qū)域中由于噪聲干擾而產(chǎn)生的孔洞和不連續(xù)現(xiàn)象。