太阳局部高分辨观测像的日球坐标自动标定

观测图像的日球坐标标定通常是处理太阳局部高分辨观测像的第一个步骤,但这也一直是很多太阳物理学家面临的困难.本文应用尺度不变特征变换来提取特征匹配点,提出了一种将局部高分辨光球和色球图像与空间/地面全日面像自动匹配以确定其视场在日球坐标系位置的方法.同时还总结了一套有针对性的图像预处理方案和流程,用于提高特征点检测的准确度和增加匹配点对数量,从而成功地实现了新真空太阳望远镜(New Vacuum Solar Telescope, NVST)的氧化钛(titanium dioxide, TiO)波段与太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)日震磁像仪(helioseismic and magnetic imager, HMI)连续谱、Hα波段与全球日震网(Global Oscillation Network Group, GONG)或者太阳动力学天文台/大气成像仪(atmospheric imaging assembly, AIA)304?波段的图像配准.最终结果用SDO标准关键字记录在标定后的普适图像传输系统(flexible image transport system, FITS)文件头中,以便使用通用的太阳软件包来进行各种后处理.这一工作实现了高分辨观测像的标准化日球坐标标定,为太阳物理学家更好地使用高分辨观测数据提供了极大的便利,从而提高了数据利用率和科学产出.     

云南天文台 CCD 检测实验室及 DALSA 1024T CCD 检测

云南天文台ＣＣＤ检测实验室及ＤＡＬＳＡ１０２４ＴＣＣＤ检测宋谦季凯帆曹文达环遵祥（中国科学院云南天文台昆明６５００１１）云南天文台自从引进了ＣＣＤ设备后就一直在致力于建立一个ＣＣＤ检测实验室。经过多年的努力，目前一个基本完整的ＣＣＤ检测实验室已经开始...     

利用INTERNET网络进行天文远程遥在观测

INTERNET国际互联网给当今社会提供了广阔的信息资源和应用空间,在天文领域也不例外。随着INTERNET在世界各地的不断延伸和这项技术的日趋成熟,以及相关计算机技术、通信技术、数据压缩技术的飞速发展,我们提出了“天文远程遥在观测”概念。它是观测者利用自己本地的计算机,通过INTERNET网络等通讯媒介,向观测地计算机发送指令以实施观测的一种新型的观测方式。目前,欧洲南方天文台通过卫星信道建成了世界上第一个远程观测站,使异地观测成为可能。德国Heidelberg天文台也在积极进行这方面的尝试。在国内,云南天文台探测器实验室一直从事这方面的探索,并于1995年12月25,26日首次进行了北京—昆明之间的两点远程遥在观测实验。在此基础上,于1997年3月6日,7日,进行了昆明—北京—佛罗里达—犹他—弗吉尼亚—多伦多—南安普敦等多点跨洲际的联合天文远程遥在观测。     

太阳深积分磁场观测中异常结构的改正

2012年,中国科学院国家天文台怀柔太阳观测基地建成了基于位移叠加技术的深积分实时太阳磁场观测系统,但随着观测的开展,发现在计算的磁图中有时会存在整体性的异常颗粒结构,这些结构显然不是太阳磁场结构.本文首先对其成因进行了仔细分析,认为这是由于在积分计算磁场数据的时候,采用了第1,2帧作为左右旋偏振图像的基准帧引起的,这两帧图像由于大气抖动或者其他原因,彼此会有一定的相对位移,而这种位移在左旋和右旋2个偏振态的数据相减的时候,就会产生颗粒状的异常结构.为此,本文提出了使用左右旋平均视场来代替单帧图像作为基准图像的方法,并给出了详细的实现方法.通过多角度的实验和数据分析,图像的视觉效果和数据统计结果都表明本文的改正方法简单且有效.     

机器学习在太阳物理中的应用

太阳物理研究已经进入大数据时代,而机器学习作为大数据研究的一种良好工具已经获得越来越多的认可.本文评述了自2007年以来机器学习在太阳物理中的应用.从结果上看,最近4年这一领域的研究明显增加.所利用的数据包括地面和空间的各种仪器、各种类型和波段的太阳观测资料.研究领域涵盖太阳耀斑、日冕物质抛射、太阳黑子等太阳物理研究的主要方面.目前虽然获得一些很好的结果,但尚未有突破性的进展.使用的机器学习方法涉及分类、回归、聚类、降维以及深度学习等手段,但经典的算法,尤其是分类方法依然占据主导地位.这意味着机器学习在太阳物理的应用还处于起步阶段,但同样也意味着在这一领域还有很多工作可以深入开展.     

一种全共享低交换并行高分辨太阳图像重建方法

高分辨图像重建在太阳物理研究中具有重要地位,但长期面临着观测数据量巨大,重建速度慢等难题,严重影响了太阳高分辨观测的开展.本文针对我国新一代太阳观测望远镜如一米新真空太阳望远镜(new vacuum solar telescope,NVST)、光学和近红外太阳爆发监测望远镜(optical and near-infrared solar eruption tracer,ONSET)的需求,通过实测方式细致分析了重谱法各模块的计算耗时,明确了数据交换性能是影响重建性能的关键瓶颈.在此分析基础上,提出了一种通用的全共享低交换并行高分辨图像重建方法.此方法基于消息传递接口技术(message passing interface,MPI)和共享内存机制,通过算法优化使重建计算进程完全利用共享内存来高速读写数据,显著减少进程间数据交换数量,降低通信开销.实验结果表明,本方法大幅度提高了重谱法和Knox-thompson法的重建性能,在单台16核PC服务器上,重建100帧ONSET 1660×1660像素大小图像和100帧NVST 1024×1024像素大小图像分别仅需约12.4和5.6 s,基本实现了实时高分辨重建的要求,为后续科学研究打下了坚实的基础.     

利用国产 PdSi 近红外焦平面阵列进行天文观测

利用国产ＰｄＳｉ近红外焦平面阵列进行天文观测曹文达季凯帆宋谦（中国科学院云南天文台昆明６５００１１）天文上对红外探测器件有一定的需求。但由于红外探测器件在军事上的用途，常常受到禁运，同时进口红外器件的价格也非常昂贵。在这种情况下，将国产红外探测器件用...