基于梯度方向直方图特征和分块亮度的弧状极光检测方法

摘要

本发明公开了基于梯度方向直方图特征和分块亮度的弧状极光检测方法，主要解决现有技术不能直接检测弧状极光发生的缺陷。其技术方案有两种：一是利用分块亮度对极光图像进行弧状极光数目统计，其步骤是：1.将极光图像分成8个扇形区域，求每个扇形区域的亮度均值，判断极光图像为弧状极光；2.统计各个时间段内的弧状极光发生数目。二是利用梯度方向直方图特征的均值进行弧状极光检测，其步骤是：1)提取极光图像的梯度方向直方图特征组成特征向量；2)利用求得的极光图像的特征向量均值判断极光图像为弧状极光。本发明能较好地检测出弧状极光的发生，可用于从物理参数的角度去描述和研究弧状极光发生时其行星际磁场三分量的变化特点。

主权项

一种基于梯度方向直方图特征和分块亮度的弧状极光检测方法，包括如下步骤：(1)将输入的极光图像分成8个扇形区域，分别求每个扇形区域的亮度均值f_k：$f_k=\frac{1}{N_k}\underset{i,j\in S_k}{\Sigma }I(i,j)$其中，S_k表示第k个扇形区域，k＝1,2…,8，N_k表示第k个扇形区域中像素的数目，I(i,j)是位于坐标(i,j)处像素的灰度值；(2)依次求相邻两个扇形区域亮度均值的差，得到差值i_m，m＝1,…,7；(3)令累加参数b的初始值为0，将每个差值i_m与设定的差值阈值a＝2进行比较：若i_m>a，则令b的值加1，当b>＝3时，判断极光图像为弧状极光；(4)将世界时UT定义的03:00‑15:00这个时间段平均分成144个时间单元，统计每个时间单元里弧状极光的发生数目。