Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Sérgio Rafael Alves
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/88115
Resumo: Dissertação de Mestrado em Astrofísica e Instrumentação para o Espaço apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_8a789b92e8a70c9f9439d92937b55d23
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/88115
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeisAutomatic Sun Spot Detection Method in Digital Spectro Heliograms Based on Digital Pixel Value IntensityDeteção automáticaManchas solaresEspetro-heliogramasAutomatic detectionSunspotsSpectroheliogramsDissertação de Mestrado em Astrofísica e Instrumentação para o Espaço apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaThis work aims the development of an automatic detection method of sunspots on digital spectroheliograms, of the Geophysical and Astronomical Observatory of the University of Coimbra, based on the digital level of the pixels. The method has: i) a pre-processing stage of the image, to normalize the intensity of the solar disk and remove the limb darkening effect; ii) a detection stage, where, through the analysis of the intensity of the pixels, the sunspots are detected and segmented in their two main components, the umbra and the penumbra; iii) a filtering stage to minimize terrestrial atmospheric effects on the images, such as clouds. In addition, a method for calculating the areas of the detected sunspots was also developed. However, this method was not validated. The performance of the method was evaluated with a series of spectroheliograms, with validated structures, through a series of performance evaluation metrics, namely: true positive rate, true negative rate, quality index, precision, f-score and overall accuracy. The method showed robustness in the non-detection of false positives, as well on the umbra and penumbra segmentation. The detection of true positives presents satisfactory results, although, when compared with automatic detection methods based on mathematical morphology, they are somewhat inferior, concluding that an automatic detection method, purely based on the intensity of pixels, isn't advantageous and hybrid methods should be explored in the future.Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método de deteção automático de manchas solares, em espetro-heliogramas digitais do Observatório Geofísico e Astronómico da Universidade de Coimbra, baseando-se na intensidade dos valores digitais dos píxeis. O método engloba: i) uma fase de pré-processamento de imagem para homogeneizar o disco solar e eliminar o efeito do limb darkening; ii) uma fase de deteção de estruturas na imagem, onde, através da análise da intensidade dos píxeis, são detetadas as manchas solares e segmentadas nas suas duas principais componentes, umbra e penumbra; e iii) fase de filtragem, para minimizar efeitos atmosféricos terrestres presentes nas imagens, tal como nuvens. Para além disso, foi também desenvolvido um método para o cálculo das áreas das manchas solares detetadas. No entanto, o método não foi alvo de validação.O desempenho do método foi avaliado com uma série de espetro-heliogramas, com estruturas validadas, através de uma série de métricas de avaliação de desempenho, nomeadamente: taxa de verdadeiros positivos, taxa de verdadeiros negativos, índice de qualidade, precision, f-score e overall accuracy. O método mostrou-se robusto na não deteção de falsos positivos, bem como na segmentação entre a umbra e a penumbra. A deteção de verdadeiros positivos apresentou resultados satisfatórios, contudo, após a comparação com métodos de deteção automática baseados em morfologia matemática, revelam-se algo inferiores, concluindo-se que um método de deteção automático de manchas solares puramente baseado na intensidade dos píxeis não é vantajoso, devendo-se explorar no futuro métodos híbridos.2019-07-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/88115http://hdl.handle.net/10316/88115TID:202309088pormetadata only accessinfo:eu-repo/semantics/openAccessGomes, Sérgio Rafael Alvesreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2021-05-31T09:44:40Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/88115Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:08:53.886619Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
Automatic Sun Spot Detection Method in Digital Spectro Heliograms Based on Digital Pixel Value Intensity
title Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
spellingShingle Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
Gomes, Sérgio Rafael Alves
Deteção automática
Manchas solares
Espetro-heliogramas
Automatic detection
Sunspots
Spectroheliograms
title_short Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
title_full Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
title_fullStr Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
title_full_unstemmed Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
title_sort Método de Deteção Automática de Manchas Solares em espetro-heliogramas digitais baseado na intensidade de valores digitais de píxeis
author Gomes, Sérgio Rafael Alves
author_facet Gomes, Sérgio Rafael Alves
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, Sérgio Rafael Alves
dc.subject.por.fl_str_mv Deteção automática
Manchas solares
Espetro-heliogramas
Automatic detection
Sunspots
Spectroheliograms
topic Deteção automática
Manchas solares
Espetro-heliogramas
Automatic detection
Sunspots
Spectroheliograms
description Dissertação de Mestrado em Astrofísica e Instrumentação para o Espaço apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-07-24
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/88115
http://hdl.handle.net/10316/88115
TID:202309088
url http://hdl.handle.net/10316/88115
identifier_str_mv TID:202309088
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv metadata only access
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv metadata only access
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133981798563840

Registros relacionados