H全日面云污染实时识别和修复系统

分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《天文研究与技术》

张能维，杨云飞，李冉阳，季凯帆

摘要： 高空云层导致所观测的H全日面像上覆盖有一层云污染，使得图像上的太阳活动细节变得模糊不清。为了能够实时探测云污染，并及时显示修复后的图像，采用图形处理器技术实现了一个H全日面云污染实时识别和修复系统。该系统主要在统一计算设备架构( Compute Unified Device Architecture, CUDA)环境下利用图形处理器并行实现:(1)二值化图像椭圆长短轴比值法识别重度云污染图像;(2)临边昏暗曲线中心对称法识别可修复云污染图像;(3)频域巴特沃斯低通滤波法去除云污染。通过对系统中各运算在图形处理器中花费的时间进行详细测量，发现傅里叶正反变换和频域滤波占用了图形处理器总处理时间的52.9%，是系统中最耗时的。然而，相对于1 min的观测时间间隔，约0. 7 s的总处理时间可以满足实时显示的需要。另外，通过对修复后的图像做质量评价，验证了所采用的修复算法可以有效地去除云污染，并对太阳活动细节影响较小。最后讨论了系统存在的不足和需要进行的改进。

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