基于亮度自适应水平集的极光卵分割方法

• 作 者: 杨曦 高新波 韩冰 李洁 胡泽骏 杨惠根
• 机 构: 西安电子科技大学电子工程学院,西安710071 中国极地研究中心,上海200136
• 出 处: 2012中国极地科学学术年会
• 发表日期: 2012年8期
• 关键词: 紫外极光图像 极光卵分割 形态学显著性图 水平集

　　紫外极光图像中的极光卵区域是极光粒子以磁极为中心沉降在地球南北极地区形成的椭圆带状区域，它的赤道向边界和极向边界是重要的地球物理参数，因此，有效提取紫外极光图像中的极光卵边界对于研究极光粒子沉降规律，进而理解太阳风-磁层能量耦合过程起着十分重要的作用。现有极光卵分割方法存在噪点大、误分率和漏分率较高等问题。本文的目的在于针对现有极光卵分割方法的不足，提出一种基于亮度自适应水平集的极光卵分割方法，以提高极光卵区域分割的精度和准确率，为空间物理研究提供尽可能精确的极光卵参数信息。本文首先采用形态学成分分析法对紫外极光图像进行预处理，达到降噪的目的；然后构建一个形态学显著性图，作为极光卵的形状特征；最后以形态学显著性图的边缘曲线作为水平集演化的初始曲线，采用亮度自适应的水平集演化方程对曲线进行演化，使曲线最终逼近目标的边缘，从而实现极光卵的分割。本文方法在1996年12月-1997年2月这三个月的Polar卫星紫外极光图像上进行了实验验证。实验结果表明，本文方法提高了极光卵分割的准确性，增强了分割效果的鲁棒性，扩大了对不同形态极光卵图像的适用性。