Труды КНЦ вып.8 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 7/2017(8))

2. Алгоритм сканирования Генерация набора шаблонов В основе методов ММ лежит взаимодействие цифрового изображения и некоторого шаблона или набора шаблонов. В нашем случае для извлечения из спектрограммы (рис. 1, б) параметров дискретных элементов хоров будет использоваться набор параметризованных плоских шаблонов. В идеальном случае набор используемых шаблонов должен отвечать всем возможным формам наблюдаемых дискретных элементов хоров. На практике этого достичь невозможно в силу их большого многообразия. В ряде работ [4, 10-13] приводятся результаты численного моделирования процесса генерации дискретных элементов хоров с дрейфом частоты при периодическом режиме работы ЛОВ. В результате численного моделирования показано, что при большом превышении порога генерации на выходе ЛОВ реализуется квазипериодическая модуляция сигнала и формируются дискретные волновые пакеты с дрейфом частоты. Зависимость частоты от времени отдельного волнового пакета имеет преимущественно линейный характер, что согласуется с результатами наблюдений естественных сигналов. Это обстоятельство дает возможность интерпретировать параметры динамических спектров наблюдаемых хоров в рамках модели ЛОВ. В работах [3, 4, 14] проводились такого рода исследования: по динамическим спектрам элементов хоров вручную определялись их скорости частотного дрейфа и нижние и верхние частоты, то есть оценивались параметры только линейной части каждого элемента. Поэтому для процедуры сканирования мы предлагаем использовать класс плоских шаблонов в форме наклонных отрезков некоторой ширины. Генерация набора шаблонов для процедуры сканирования в данном случае производилась путем вращения двоичного изображения заполненного прямоугольника относительно его центральной точки. Предельные значения вариаций величин длины, ширины и угла поворота были выбраны с учетом известных статистических исследований наблюдаемых дискретных элементов хоров [9, 14, 15]. Диапазон изменения углов поворота был выбран от -60° до 60°, шаг изменения — 5°, диапазон длин от 20 до 110 точек с шагом 5. Диапазон вариации значений ширины шаблонов был выбран от 1 до 15 точек с шагом 1. Таким образом, общее число элементов в наборе шаблонов составило 6270. Описание алгоритма Предлагаемый алгоритм сканирования основан на полутоновых операциях ММ. Введем понятия полутоновых операций дилатации и эрозии для случая плоских шаблонов. Дилатация изображения д(х , у) : Dg с Z 2 -> R по плоскому структурному элементу s(x , у ): Ds с Z 2 -> {0} определяется формулой [7]: C g® s )(x ,y ) = max{g(x - х ' , у - у ' )\ (х ', у ') 6 Ds}. Полутоновая эрозия: (gQs )(x, у) = min(ig(x + х ' , у + у ) |( х ' , у ') е Ds], На основе сочетания этих операции введем операцию полутонового размыкания: ( д 0 s ) = (jgQs) ® s. 50