微弱日盲紫外电晕自动实时检测方法

周影; 娄洪伟; 周跃; 毕琳; 张鑫磊

doi:10.3788/CO.20150806.0926

微弱日盲紫外电晕自动实时检测方法

doi: 10.3788/CO.20150806.0926

cstr: 32171.14.CO.20150806.0926

周影^1, ,,
娄洪伟^1, ,,
周跃^1, ,,
毕琳^2, ,,
张鑫磊^1, ,

1.
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林长春 130033;
2.
长春理工大学计算机科学技术学院, 吉林长春 130022

基金项目: 国家高技术发展研究计划(863计划)资助项目(No.2012AA03A707)

详细信息

通讯作者:
周影(1986—),女,吉林松原人, 硕士,工程师，主要从事信息处理、信息安全方面的研究。E-mail:zhouy@ciomp.ac.cn

娄洪伟(1980—),男,吉林长春人,硕士, 副研究员,主要从事计算机网络、信息安全方面的研究。E-mail:louhw@ciomp.ac.cn

周跃(1983—),男 ,四川南充人，博士，副研究员,主要从事图像算法处理方面的研究。E-mail:zhouy385@ciomp.ac.cn

毕琳(1984—)，女，吉林松原人，博士研究生，讲师，主要从事计算机科学技术方面的研究。E-mail:bilin7080@163.com

张鑫磊(1986—)，男，吉林公主岭人，硕士，工程师，主要从事计算机技术方面的研究。E-mail:zhangxl@ciomp.ac.cn

中图分类号: TP394.1;TH691.9
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出版历程
- 收稿日期: 2015-06-15
- 录用日期: 2015-07-08
- 刊出日期: 2015-01-25

Automatic real-time detection method of faint solar-blind ultraviolet corona

ZHOU Ying^{1
, ,},
LOU Hong-wei^{1
, ,},
ZHOU Yue^{1
, ,},
BI Lin^{2
, ,},
ZHANG Xin-lei^{1
, ,}

1.
Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;
2.
School of Computer Science and Technology, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China

摘要

摘要: 针对目前商用日盲紫外/可见光双谱段电晕探测仪对故障的判定效率低且容易受噪声干扰问题,本文提出了一种微弱日盲紫外电晕自动实时检测方法。在分析电晕目标和噪声时间域统计特性的基础上,该方法利用电晕目标在时间域连续的特点,首先完成灰度图像二值化、形态学膨胀等预处理,其次将N帧连续图像累加后阈值化,最后进行特征提取,获取电晕位置、面积等特征信息,实现电晕的自动实时检测。在完成设备辐射标定的基础上,可立即回溯得到故障的光子计数参考值。建立了该方法的探测概率、虚警率数学模型。将其在高速数字处理平台TMS320DM642上实现并输入测试视频,结果表明:在典型参数情况下该方法单次检测虚警概率为2.85×10^-5,处理时间小于120 ms,可实现微弱日盲紫外电晕的实时检测。
- 日盲紫外 /
- 电晕探测 /
- 自动检测
Abstract: In order to enhance the corona detection efficiency of commercial SBUV/Visible double spectral corona detect systems and avoid the noise interference, an automatic real-time detection method detecting weak solar blind ultraviolet corona is proposed. Based on the analysis of statistical characteristics of the corona target and noise time-domain, utilizing corona characteristics in continuous time domain, the pretreatments like gray image binarization and morphological dilation are completed firstly, followed by accumulation of the N successive frames, then thresholding. At last the features of corona like location, size and so on are extracted. Upon completion of the calibration of radiation equipment, the corona's photon counting reference value can date back immediately. The mathematical model of detecting probability and false arm rate(FAR) is established. We implement the method and test on a high-speed digital processing platform TMS320DM642 using the video of corona, and the results show that its FAR is 2.85×10^-5, and the processing time is less than 120 ms, indicating that the weak corona can be detected in real-time.
- solar-blind ultraviolet /
- corona detection /
- auto-detection

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图 1 日盲紫外ICCD结构原理图

Figure 1. Structure diagram of solar-blind ultraviolet ICCD

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图 2 日盲紫外ICCD的散射噪点

Figure 2. Scattering noise of solar-blind ultraviolet ICCD

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图 3 散弹噪声位置统计分布

Figure 3. Statistical distribution of shot noise′s location

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图 4 本文算法基本思路

Figure 4. Basic idea of the algorithm in this paper

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图 5 自动检测算法流程

Figure 5. Flow diagram of algorithm in this paper

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图 6 电子学硬件平台

Figure 6. Hardware platform of electronics

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图 7 日盲紫外序列帧

Figure 7. Sequence frames of solar-blind ultraviolet image

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图 8 算法处理结果

Figure 8. Processing result by the algorithm in this paper

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