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Fabry-Perot测风干涉仪数据处理
Image Data Processing of Spaceborne Fabry-Perot Interferometer Prototype

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韩威华 1   吕建工 2   王咏梅 2   杜述松 2  
文摘 针对自主研制的星载法布里-珀罗干涉仪(Fabry-Perot Interferometer, FPI)样机,介绍了Fabry-Perot (F-P)的测风原理和风速反演算法,阐述了F-P测风干涉数据的自动化处理方法,包括干涉条纹图像滤波、分割、细化和特征数据的提取。滤波包括中值滤波和背景补偿,分割采用区域平均灰度值阈值法,借助数学形态学计算填充和消除二值化条纹的断裂点和毛刺。最后,按照骨架提取思想细化成干涉条纹线条,提取其特征数据。应用VC++编程语言开发软件平台,对上述F-P测风仪数据自动化处理方法进行了验证,结果表明其可行性高、适应性强。
其他语种文摘 Fabry-Perot Interferometer (FPI) is one of the best detectors to explore the middle and upper atmosphere wind. A spaceborne FPI prototype with a large diameter telescope was designed and constructed and the image of interference fringe was acquired. This paper introduces the principle of FPI and a feasible inversion algorithm of the wind velocity in the middle and upper atmosphere. A technique for F-P interference fringe auto-processing is developed. The technique includes filtering, segmentation, thinning, and extracting of interferogram characteristic data. Filtering is composed of median filtering and background compensation. Binary fringe is obtained through selecting the area mean gray scale as threshold for segmentation. Mathematical morphology is fitting for restoring rupture and burr. As thinning is essential for the accuracy of inverting middle and upper atmosphere wind, thinning is discussed in details. Skeletonization thinning is put into practice. At last, characteristic data such as center of circle and radius are extracted. Visual C++ is adopted to develop the FPI interference fringe image process software, and the technique mentioned above has good performance in experimental practice.
来源 空间科学学报 ,2011,31(6):784-788 【核心库】
关键词 F-P测风 ; 图像分割 ; 数学形态学计算 ; 图像细化 ; 干涉图特征数据
地址

1. 中国科学院研究生院, 北京, 100049  

2. 中国科学院空间科学与应用研究中心, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0254-6124
学科 地球物理学
文献收藏号 CSCD:4374081

参考文献 共 10 共1页

1.  刘振兴. 太空物理学,2005 被引 11    
2.  Shepherd G G. WINDII, the imaging interferometer on the upper atmosphere research satellite. J. Geophys. Res.,1993,98:10725-10750 被引 50    
3.  Hays P B. Abreu V J, et al. The high resolution Doppler imager on the upper atmosphere research satellite. J. Geophys. Res.,1993,98:10713-10723 被引 31    
4.  Timothy L. Kafkalidis. TIMED Doppler Interferometer (TIDI) SPIE99,1999 被引 1    
5.  王咏梅. 中高层大气风场和温度场星载探测技术研究进展. 空间科学学报,2009,29(1):1-5 被引 10    
6.  杜述松. 中高层大气风场测量技术的研究. 中国空间科学学会空间探测专业委员会第二十二次学术会议论文集,2009:57-61 被引 1    
7.  张淳民. 用Fabry-Perot干涉仪测量上层大气风场的速度和温度. 西安交通大学学报,2000,34(4):97-99 被引 15    
8.  赵正启. 扫描式法布里-珀罗干涉仪测量高空大气风速. 应用光学,2006,27(6):558-562 被引 11    
9.  鄢静舟. 干涉图特征信息自动采集方法. 光学技术,2000,26(1):71-75 被引 9    
10.  刘立波. 数学形态学在二值图像处理与分析中的研究及应用,2002 被引 1    
引证文献 6

1 王后茂 基于Fabry-Perot的中高层大气风速反演数据处理研究 地球物理学报,2013,56(4):1095-1101
被引 5

2 王英鉴 高层大气测风用地基F-P干涉仪的数值模拟 地球物理学报,2014,57(6):1732-1739
被引 5

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