KR101581836B1 - Euv 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 EUV 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법을 개시한다. 즉, 본 발명은 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지함으로써, CME(Coronal Mass Ejection: 코로나 질량 방출)의 발생과 연관성이 있는 EUV 디밍을 빠르고 정확하게 감지함에 따라 태양 활동 예보 업무의 범위를 확대하고 전체 시스템의 운영 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

EUV 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법{Apparatus for detecting EUV dimming phenomenon and method thereof}
본 발명은 EUV 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
EUV 디밍(dimming)은 극자외선(Extreme Ultraviolet: EUV, 이하 EUV라 함) 파장대에서 관측되는 태양 이미지에서 태양면상의 국부적인 밝기가 갑작스럽게 감소하는 현상이다.
EUV 디밍을 감지하는 방법으로는 인간의 수작업에 의해 촬영된 태양 이미지를 분석하여, 해당 EUV 디밍 현상을 감지한다.
이러한 수작업에 의한 감지 방법은 태양 이미지에 대한 분석 시 오류 가능성이 있고, 분석에 따른 시간 소요로 실시간 분석 및 감지가 어렵다.
한국등록특허 제10-1021530호 [명칭: 코로나 물질 방출현상을 이용한 지자기 폭풍 예보 시스템 및 그 방법]
본 발명의 목적은 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 장치는 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 태양 이미지 간의 차이 이미지에 존재하는 EUV 디밍 영역을 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 장치에 있어서, 상기 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 복수의 태양 이미지를 수신하는 통신부; 상기 수신된 복수의 태양 이미지가 정상 상태일 때 상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하고, 상기 추출된 복수의 태양 디스크 영역 간의 모멘트의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재할 때 디밍 영역을 예측하고, 상기 복수의 태양 이미지에 포함된 제 1 태양 이미지 및 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하고, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상일 때 상기 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정하고, 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정하고, 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역(ring)별로 화소 단위의 면적을 측정하고, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출하고, 상기 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역의 전파 반경(propagation radius)으로 설정하는 제어부; 및 상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역의 전파 반경, 상기 디밍 영역에 대한 면적 및 상기 디밍 영역에 대한 누적된 면적을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 수신된 태양 이미지가 정상 상태일 때, 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정하고, 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾고, 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 평균, 제 1 분산, 제 1 왜도 및 제 1 첨도를 각각 산출하고, 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 평균, 제 2 분산, 제 2 왜도 및 제 2 첨도를 각각 산출하고, 상기 산출된 제 1 왜도 및 제 2 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하며 상기 산출된 제 1 첨도 및 제 2 첨도 간의 변화량이 미리 설정된 다른 범위 내에 존재할 때 상기 차이 이미지 내에 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 차이 이미지와 관련한 파라미터는, 크기 및 위치 정보를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 제어부는, 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정하고, 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출하고, 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성하고, 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성하고, 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역을 생성하고, 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 방법은 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 태양 이미지 간의 차이 이미지에 존재하는 EUV 디밍 영역을 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 방법에 있어서, 통신부를 통해, 상기 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 복수의 태양 이미지를 수신하는 단계; 제어부를 통해, 상기 수신된 복수의 태양 이미지가 정상 상태일 때, 상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 추출된 복수의 태양 디스크 영역에 대한 모멘트를 각각 산출하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 복수의 태양 디스크 영역에 대한 모멘트 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재할 때, 디밍 영역을 예측하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 디밍 영역이 있을 것으로 예측되는 상기 복수의 태양 이미지에 포함된 제 1 태양 이미지 및 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상일 때, 상기 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역별로 화소 단위의 면적을 측정하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출하는 단계; 상기 제어부를 통해, 상기 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역의 전파 반경으로 설정하는 단계; 및 표시부를 통해, 상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역의 전파 반경, 상기 디밍 영역에 대한 면적 및 상기 디밍 영역에 대한 누적된 면적을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하는 단계는, 상기 제어부를 통해, 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정하는 과정; 상기 제어부를 통해, 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾는 과정; 및 상기 제어부를 통해, 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 디밍 영역을 예측하는 단계는, 상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 왜도 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하며, 상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 첨도 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 첨도 간의 변화량이 미리 설정된 다른 범위 내에 존재할 때, 상기 차이 이미지 내에 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서 상기 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하는 단계는, 상기 제어부를 통해, 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정하는 과정; 상기 제어부를 통해, 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출하는 과정; 상기 제어부를 통해, 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성하는 과정; 상기 제어부를 통해, 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성하는 과정; 상기 제어부를 통해, 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역을 생성하는 과정; 및 상기 제어부를 통해, 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명은 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지함으로써, CME(Coronal Mass Ejection: 코로나 질량 방출)의 발생과 연관성이 있는 EUV 디밍을 빠르고 정확하게 감지함에 따라 태양 활동 예보 업무의 범위를 확대하고 전체 시스템의 운영 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, EUV 디밍 현상 감지 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 표시부(130), 음성 출력부(140) 및 제어부(150)로 구성된다. 도 1에 도시된 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)가 구현될 수도 있다.
상기 통신부(110)는 유/무선 통신망을 통해 내부의 임의의 구성 요소 또는 외부의 임의의 적어도 하나의 단말기와 통신 연결한다. 이때, 상기 외부의 임의의 단말기는 위성, 서버 등을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN: WLAN), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 포함될 수 있다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 와이 파이(Wi-Fi), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), BLE(Bluetooth Low Energy) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술로는 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 통신부(110)는 유니버설 시리얼 버스(Universal Serial Bus: USB)를 통해 상기 단말기와 정보를 상호 전송할 수 있다.
또한, 상기 통신부(110)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 임의의 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 태양 이미지(또는 태양 영상) 등을 수집(또는 수신)한다. 여기서, 상기 태양 이미지는 상기 SOHO 위성의 EIT 195 이미지, 상기 SDO 위성의 AIA 193 이미지 등을 포함한다.
상기 저장부(120)는 다양한 사용자 인터페이스(User Interface: UI), 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface: GUI) 등을 저장한다.
또한, 상기 저장부(120)는 상기 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.
또한, 상기 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, EUV 디밍 현상 감지 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 저장부(120)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 상기 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.
또한, 상기 저장부(120)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 통신부(110)를 통해 수신된 상기 태양 이미지(또는 태양 영상) 등을 저장한다.
상기 표시부(130)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 저장부(120)에 저장된 사용자 인터페이스 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 메뉴 화면 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 상기 표시부(130)에 표시되는 콘텐츠는 다양한 텍스트 또는 이미지 데이터(각종 정보 데이터 포함)와 아이콘, 리스트 메뉴, 콤보 박스 등의 데이터를 포함하는 메뉴 화면 등을 포함한다. 또한, 상기 표시부(130)는 터치 스크린 일 수 있다.
또한, 상기 표시부(130)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display: TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode: OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display), LED(Light Emitting Diode) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시부(130)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 통신부(110)를 통해 수신된 상기 태양 이미지(또는 태양 영상) 등을 표시한다.
상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 소정 신호 처리된 신호에 포함된 음성 정보를 출력한다. 여기서, 상기 음성 출력부(140)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 생성된 안내 음성을 출력한다.
또한, 상기 음성 출력부(140)는 상기 제어부(150)의 제어에 의해 상기 통신부(110)를 통해 수신된 상기 태양 이미지(또는 태양 영상) 등에 대응하는 음성 정보를 출력한다.
상기 제어부(150)는 상기 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 저장부(120)에 저장된 프로그램 및 데이터를 이용하여 상기 EUV 디밍 현상 감지 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 실행한다. 상기 제어부(150)는 RAM, ROM, CPU, GPU, 버스를 포함할 수 있으며, RAM, ROM, CPU, GPU 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다. CPU는 상기 저장부(120)에 액세스하여, 상기 저장부(120)에 저장된 O/S를 이용하여 부팅을 수행할 수 있으며, 상기 저장부(120)에 저장된 각종 프로그램, 콘텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 임의의 외부 서버(미도시) 또는 위성(예를 들어 SOHO 위성, SDO 위성 등 포함)(미도시)으로부터 제공되는 태양 이미지(또는 태양 영상) 등을 수집(또는 수신)하도록 상기 통신부(110)를 제어한다. 여기서, 상기 태양 이미지는 상기 SOHO 위성의 EIT 195 이미지, 상기 SDO 위성의 AIA 193 이미지 등을 포함한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 수집된 태양 이미지의 정상 여부(또는 이상 여부)를 판단한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 태양 이미지 상의 태양 디스크 표면에서 미리 설정된 개수 및 크기의 복수의 영역을 추출한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 복수의 영역에 대한 이미지 검사를 수행하여 정상 여부를 판단한다.
상기 판단 결과, 상기 수집된 하나 이상의(또는 복수의) 태양 이미지가 정상 상태가 아닌 경우(또는 상기 수집된 태양 이미지에 이상이 있는 경우), 상기 제어부(150)는 상기 수집된 해당 태양 이미지를 삭제 처리한다.
또한, 상기 판단 결과, 상기 수집된 하나 이상의(또는 복수의) 태양 이미지가 정상 상태인 경우(또는 상기 추출된 미리 설정된 개수에 해당하는 복수의 영역 모두 정상 상태인 경우), 상기 제어부(150)는 태양 시직경의 변화를 고려하기 위해서, 상기 태양 이미지(특히 AIA 193 이미지)에서 태양 디스크 영역을 추출한다. 이때, 상기 SDO 위성은 지구와 함께 태양 주위의 공전 궤도를 가지고 있으므로, 1년을 주기로 원일점과 근일점을 통과하게 되고, 이는 관측되는 태양 시직경의 변화를 가져온다. 따라서, 상기 SDO 위성으로부터 제공되는 AIA 193 이미지에 대한 태양 시직경의 변화가 고려되어야 한다.
즉, 상기 판단 결과, 상기 수집된 태양 이미지가 정상 상태인 경우, 상기 제어부(150)는 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정(또는 설정)한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾는다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여, 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 태양 디스크 영역에 대한 모멘트(moment)를 산출한다. 이때, 상기 제어부(150)는 제 1 태양 이미지(예를 들어 현재 태양 이미지)에 대한 모멘트와, 상기 제 1 태양 이미지 직전에 촬영된(또는 관측된) 제 2 태양 이미지(또는 직전 태양 이미지)에 대한 모멘트를 각각 산출한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 태양 디스크 영역에 대한 표준, 분산, 왜도(skewness), 첨도(kurtosis) 등의 통계값을 각각 산출한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 통계값 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 통계값 간의 변화량(또는 차이)이 미리 설정된 범위 내에 위치하는 경우, 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지(running difference image) 내에 디밍 영역이 존재할 것으로 예측한다.
즉, 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 왜도 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하고, 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 척도 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 척도 간의 변화량이 상기 미리 설정된 범위(또는 미리 설정된 다른 범위) 내에 존재하는 경우, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재할 것으로 예측한다.
이와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 복수의 태양 이미지 간의 통계값 간의 변화량을 근거로 상기 복수의 태양 이미지 간의 차이 이미지 내에 존재하는 디밍 영역을 1차로 예측(또는 필터링)할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측되는 제 1 태양 이미지와 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지에 대해서 이미지 프로세싱을 통해 해당 차이 이미지와 관련한 파라미터(또는 파라미터 정보)를 산출한다. 여기서, 상기 파라미터는 디밍 영역으로 확인되는 해당 디밍 영역에 대한 크기, 위치 정보 등을 포함한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성(또는 확인)한다. 또한, 상기 제어부(150)는 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자(morphology open operator)를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역(Region of Interest: ROI)을 생성한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터(parameter) 정보를 생성한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상인지 여부를 확인한다.
확인 결과, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기보다 작은 경우, 상기 제어부(150)는 해당 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재하지 않는 것으로 최종적으로 판단한다.
또한, 상기 확인 결과, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기보다 크거나 같은 경우, 상기 제어부(150)는 해당 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재하는 것으로 판단하고, 앞서 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정한다.
이와 같이, 상기 제어부(150)는 1차로 디밍 영역이 존재할 것으로 예측되는 차이 이미지에 대해서, 이미지 프로세싱 과정을 통해 좀더 세밀하게 분석하여 2차로 디밍 영역을 최종적으로 확인(또는 선정)할 수 있다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정한다.
이때, 상기 차이 이미지가 특정 최종 디밍 후보와 관련한 최초의 차이 이미지인 경우, 상기 제어부(150)는 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정한다.
또한, 상기 차이 이미지가 특정 최종 디밍 후보와 관련한 두 번째 이후의 차이 이미지인 경우, 상기 제어부(150)는 상기 최초 차이 이미지에서 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 그대로 사용하여, 상기 최초 차이 이미지에서 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 현재 시점의 최종 디밍 후보의 중심점의 위치로 결정한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로, 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역(ring)별로 화소 단위의 면적을 측정한다.
이때, 상기 제어부(150)는 고리형 영역별로 화소 단위의 면적(또는 고리형 영역별 면적)을 측정함과 동시에, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 생성되는 복수의 동심원 형태의 고리형 영역에 대한 최종 디밍 후보의 분포 관계를 통해, 해당 최종 디밍 후보의 전파 범위를 판단한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 판단되는 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적(또는 동심원 누적 면적)이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역(또는 상기 최종 디밍 후보)의 전파 반경(propagation radius)으로 설정한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역(또는 상기 최종 디밍 후보)의 전파 반경, 상기 디밍 영역(또는 상기 최종 디밍 후보)에 대한 면적(또는 고리형 영역별 면적), 상기 디밍 영역(또는 상기 최종 디밍 후보)에 대한 누적된 면적(또는 고리형 영역별 누적 면적) 등을 표시부(300)에 표시한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 특정 디밍 영역에 대한 면적, 누적 면적, 전파 반경 등을 근거로 CME(Coronal Mass Ejection: 코로나 질량 방출)와의 연관성을 분석한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인되는 차이 이미지 내에 존재하는 디밍 영역과 CME 간의 주요 인자들간 상관관계를 확인하여, 디밍 현상과 CME 간의 연관성을 분석(또는 판단/확인)한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 현상과 CME 간의 분석 결과를 상기 표시부(130) 및/또는 상기 음성 출력부(140)를 통해 출력한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 특정 디밍 영역에 대한 면적, 누적 면적, 전파 반경 등을 근거로 활동 영역(active region)과의 연관성을 분석한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 확인되는 차이 이미지 내에 존재하는 디밍 영역에 따른 디밍 현상의 발생 시각을 전후하여 진원지 부근에 존재하는 활동 영역을 확인함으로써, EUV 현상이 발생한 위치와 활동 영역 사이의 연관성을 분석(또는 판단/확인)한다.
또한, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 현상과 활동 영역 간의 분석 결과를 상기 표시부(130) 및/또는 상기 음성 출력부(140)를 통해 출력한다.
이와 같이, 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지할 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 EUV 디밍 현상 감지 방법을 도 1 내지 도 13을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 EUV 디밍 현상 감지 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 통신부(110)는 임의의 외부 서버(미도시) 또는 위성(예를 들어 SOHO 위성, SDO 위성 등 포함)(미도시)으로부터 제공되는 태양 이미지(또는 태양 영상) 등을 수집(또는 수신)한다. 여기서, 상기 태양 이미지는 상기 SOHO 위성의 EIT 195 이미지, 상기 SDO 위성의 AIA 193 이미지 등을 포함한다.
일 예로, 상기 통신부(110)는 상기 SOHO 위성으로부터 제공되는 복수의 EIT 195 이미지, 상기 SDO 위성으로부터 제공되는 복수의 AIA 193 이미지 등을 수집한다(S210).
이후, 제어부(150)는 상기 수집된 태양 이미지의 정상 여부(또는 이상 여부)를 판단한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 태양 이미지 상의 태양 디스크 표면에서 미리 설정된 개수 및 크기의 복수의 영역을 추출한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 복수의 영역에 대한 이미지 검사를 수행하여 정상 여부를 판단한다.
일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 제 1 태양 이미지 상의 태양 디스크 표면에서 미리 설정된 개수인 17 개의 사각형 형태의 이미지 영역을 각각 추출한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 17 개의 이미지 영역에 대한 이미지 검사를 수행하여 해당 제 1 태양 이미지의 정상 여부를 판단한다(S220).
상기 판단 결과, 상기 수집된 태양 이미지가 정상 상태가 아닌 경우(또는 상기 수집된 태양 이미지에 이상이 있는 경우), 상기 제어부(150)는 상기 수집된 해당 태양 이미지를 삭제 처리한다.
일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 관측기 이상 또는 관측 영상의 조정 단계에서의 이상으로 인해 상기 제 1 태양 이미지의 일부가 깨진 상태일 때, 상기 제어부(150)는 해당 제 1 태양 이미지를 삭제한다(S230).
또한, 상기 판단 결과, 상기 수집된 태양 이미지가 정상 상태인 경우(또는 상기 추출된 미리 설정된 개수에 해당하는 복수의 영역 모두 정상 상태인 경우), 상기 제어부(150)는 태양 시직경의 변화를 고려하기 위해서, 상기 태양 이미지(특히 AIA 193 이미지)에서 태양 디스크 영역을 추출한다. 이때, 상기 SDO 위성은 지구와 함께 태양 주위의 공전 궤도를 가지고 있으므로, 1년을 주기로 원일점과 근일점을 통과하게 되고, 이는 관측되는 태양 시직경의 변화를 가져온다. 따라서, 상기 SDO 위성으로부터 제공되는 AIA 193 이미지에 대한 태양 시직경의 변화가 고려되어야 한다.
즉, 상기 판단 결과, 상기 수집된 태양 이미지가 정상 상태인 경우, 상기 제어부(150)는 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정(또는 설정)한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾는다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여, 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출한다.
일 예로, AIA 193 이미지인 상기 제 1 태양 이미지가 정상 상태일 때, 상기 제어부(150)는 태양의 초기 중심 좌표를 1024 픽셀 이미지의 가운데인 [512, 512]로 가정한다. 이때, 태양 디스크의 반지름은 1024 픽셀 이미지에서 원일점에서 390 픽셀이고, 근일점에서 410 픽셀 정도의 값일 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 가정한 태양 중심에서 각각 미리 설정된 개수인 360개의 방위각 방향으로 390 픽셀 내지 410 픽셀 사이에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점(예를 들어 녹색점)(510)을 각각 찾는다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 찾은 360개의 지점에 대해서 상기 원형 피팅을 통해 중심점 좌표가 [514.4, 508.4]이고 태양 반경이 404.8 픽셀인 태양 디스크 영역(예를 들어 빨간색)(520)을 추출한다(S240).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 태양 디스크 영역에 대한 모멘트(moment)를 산출한다. 이때, 상기 제어부(150)는 제 1 태양 이미지(예를 들어 현재 태양 이미지)에 대한 모멘트와, 상기 제 1 태양 이미지 직전에 촬영된(또는 관측된) 제 2 태양 이미지(또는 직전 태양 이미지)에 대한 모멘트를 각각 산출한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 태양 디스크 영역에 대한 표준, 분산, 왜도(skewness), 첨도(kurtosis) 등의 통계값을 각각 산출한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 현재 태양 이미지인 제 1 태양 이미지와, 직전 태양 이미지인 제 2 태양 이미지에 대한 각각의 표준, 분산, 왜도, 첨도 등의 통계값을 각각 산출한다(S250).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 통계값 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 통계값 간의 변화량(또는 차이)이 미리 설정된 범위 내에 위치하는 경우, 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지(running difference image) 내에 디밍 영역이 존재할 것으로 예측한다.
즉, 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 왜도 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하고, 상기 산출된 제 1 태양 이미지에 대한 척도 및 상기 산출된 제 2 태양 이미지에 대한 척도 간의 변화량이 상기 미리 설정된 범위(또는 미리 설정된 다른 범위) 내에 존재하는 경우, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재할 것으로 예측한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 도 6에 도시된 현재 태양 이미지인 제 1 태양 이미지(600)에 대한 통계값과 도 7에 도시된 직전 태양 이미지인 제 2 태양 이미지(700)에 대한 통계값 간의 변화량(예를 들어 모멘트 변화량을 각 모먼트 값의 1σ로 평준화한 시계열 값으로 나타냄)을 도 8과 같이 나타낸다. 또한, 상기 태양 이미지 간의 통계값의 변화량이 상기 미리 설정된 범위(예를 들어 3σ ~ 5σ) 내에 존재할 때, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지(900) 내에 디밍 영역(예를 들어 도 9에서 우측 하단 부분의 파란색, 주황색 및 빨간색 영역)이 있을 것으로 예측한다(S260).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측되는 제 1 태양 이미지와 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지에 대해서 이미지 프로세싱을 통해 해당 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출한다. 여기서, 상기 파라미터는 디밍 영역으로 확인되는 해당 디밍 영역에 대한 크기, 위치 정보 등을 포함한다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성(또는 확인)한다. 또한, 상기 제어부(150)는 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자(morphology open operator)를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역(Region of Interest: ROI)을 생성한다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터(parameter) 정보를 생성한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측되는 상기 도 6의 해당 현재 태양 이미지인 제 1 태양 이미지(600) 및 상기 도 7의 직전 태양 이미지인 제 2 태양 이미지(700) 간의 차이 이미지(900)에 대한 이미지 프로세싱 과정을 수행하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 차이 이미지(1010)에 포함된 디밍 영역(1011)을 확인하고, 상기 확인된 디밍 영역(1011)에 대한 파라미터 정보를 생성한다. 여기서, 상기 도 10에 도시된 복수의 차이 이미지(1010, 1020, 1030)는 특정 디밍 영역(1011)이 시간이 지남에 따라 점차로 전파(또는 확대)되어가는 상황을 나타낸다. 즉, 상기 차이 이미지(1010) 내의 특정 디밍 영역(1011)이 다음 순서의 제 2 차이 이미지(1020)에서 전파되고, 그 다음 순서의 제 3 차이 이미지(1030)에서 추가로 전파되는 상태를 나타낸다(S270).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상인지 여부를 확인한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 상기 도 10 내의 그림 중 왼쪽 그림에서의 차이 이미지(1010) 내의 디밍 영역(1011)의 크기가 미리 설정된 크기인 3σ 이상인지 여부를 확인한다(S280).
확인 결과, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기보다 작은 경우, 상기 제어부(150)는 해당 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재하지 않는 것으로 최종적으로 판단한다.
일 예로, 상기 도 10 내의 그림 중 왼쪽 그림에서의 차이 이미지(1010) 내의 디밍 영역(1011)의 크기가 미리 설정된 크기인 3σ보다 작을 때, 상기 제어부(150)는 상기 차이 이미지(1010)에 디밍 영역이 존재하지 않는 것으로 최종적으로 판단하고, 전체 과정을 종료한다(S290).
또한, 상기 확인 결과, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기보다 크거나 같은 경우, 상기 제어부(150)는 해당 차이 이미지 내에 디밍 영역이 존재하는 것으로 판단하고, 앞서 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정한다.
일 예로, 상기 도 10 내의 그림 중 왼쪽 그림에서의 차이 이미지(1010) 내의 디밍 영역(1011)의 크기가 미리 설정된 크기인 3σ보다 클 때, 상기 제어부(150)는 상기 차이 이미지(1010) 내의 디밍 영역(1011)을 최종 디밍 후보로 선정한다(S300).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정한다.
이때, 상기 차이 이미지가 특정 최종 디밍 후보와 관련한 최초의 차이 이미지인 경우, 상기 제어부(150)는 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정한다.
또한, 상기 차이 이미지가 특정 최종 디밍 후보와 관련한 두 번째 이후의 차이 이미지인 경우, 상기 제어부(150)는 상기 최초 차이 이미지에서 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 그대로 사용하여, 상기 최초 차이 이미지에서 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 현재 시점의 최종 디밍 후보의 중심점의 위치로 결정한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 상기 도 10 내의 그림 중 왼쪽 그림에서의 차이 이미지(1010) 내의 최종 디밍 후보(1011)의 중심점의 위치를 결정한다.
다른 일 예로, 상기 도 10 내의 그림 중 가운데 그림에서의 차이 이미지(1020) 또는 오른쪽 그림에서의 차이 이미지(1030)의 경우, 상기 제어부(150)는 상기 왼쪽 그림에서의 차이 이미지(1010)에서 결정된 최종 디밍 후보(1011)의 중심점의 위치를 해당 시점의 차이 이미지(1020 또는 1030)에서의 최종 디밍 후보의 중심점의 위치로 결정한다(S310).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로, 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역(ring)별로 화소 단위의 면적을 측정한다.
이때, 상기 제어부(150)는 고리형 영역별로 화소 단위의 면적(또는 고리형 영역별 면적)을 측정함과 동시에, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출한다.
일 예로, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 복수의 동심원 형태의 고리형 영역을 생성하고, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 생성된 복수의 고리형 영역별로 면적을 각각 측정한다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 측정되는 복수의 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출한다(S320).
이후, 상기 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 생성되는 복수의 동심원 형태의 고리형 영역에 대한 최종 디밍 후보의 분포 관계를 통해, 상기 제어부(150)는 해당 최종 디밍 후보의 전파 범위를 판단하고, 상기 판단되는 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적(또는 동심원 누적 면적)이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역의 전파 반경(propagation radius)으로 설정한다.
일 예로, 상기 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적(또는 동심원 누적 면적)이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리(예를 들어 50°에 대응하는 동심원까지의 거리)까지를 디밍 영역의 전파 반경(예를 들어 50°)으로 설정한다(S330).
이후, 상기 제어부(150)는 상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역의 전파 반경, 상기 디밍 영역에 대한 면적(또는 고리형 영역별 면적), 상기 디밍 영역에 대한 누적된 면적(또는 고리형 영역별 누적 면적) 등을 표시부(130)에 표시한다.
일 예로, 상기 제어부(150)는 상기 디밍 영역의 전파 반경에 대한 도 11, 상기 디밍 영역의 면적에 대한 도 12, 상기 디밍 영역의 누적된 면적에 대한 도 13을 하나의 화면으로 구성하여 상기 표시부(130)에 표시한다(S340).
본 발명의 실시예는 앞서 설명된 바와 같이, 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지하여, CME(Coronal Mass Ejection: 코로나 질량 방출)의 발생과 연관성이 있는 EUV 디밍을 빠르고 정확하게 감지함에 따라 태양 활동 예보 업무의 범위를 확대하고 전체 시스템의 운영 효율을 향상시킬 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 실시간으로 제공되는 태양 이미지로부터 EUV 디밍을 자동으로 감지함으로써, CME(Coronal Mass Ejection: 코로나 질량 방출)의 발생과 연관성이 있는 EUV 디밍을 빠르고 정확하게 감지함에 따라 태양 활동 예보 업무의 범위를 확대하고 전체 시스템의 운영 효율을 향상시킬 수 있는 것으로, EUV 디밍 현상 분야, 시계열 분석 분야, 태양 관찰 분야 등에서 광범위하게 이용될 수 있다.
10: EUV 디밍 현상 감지 장치 110: 통신부
120: 저장부 130: 표시부
140: 음성 출력부 150: 제어부

Claims (9)

  1. 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 태양 이미지 간의 차이 이미지에 존재하는 EUV 디밍 영역을 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 장치에 있어서,
    상기 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 복수의 태양 이미지를 수신하는 통신부;
    상기 수신된 복수의 태양 이미지가 정상 상태일 때 상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하고, 상기 추출된 복수의 태양 디스크 영역 간의 모멘트의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재할 때 디밍 영역을 예측하고, 상기 복수의 태양 이미지에 포함된 제 1 태양 이미지 및 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하고, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상일 때 상기 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정하고, 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정하고, 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역(ring)별로 화소 단위의 면적을 측정하고, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출하고, 상기 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역의 전파 반경(propagation radius)으로 설정하는 제어부; 및
    상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역의 전파 반경, 상기 디밍 영역에 대한 면적 및 상기 디밍 영역에 대한 누적된 면적을 표시하는 표시부를 포함하는 EUV 디밍 현상 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수신된 태양 이미지가 정상 상태일 때, 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정하고, 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾고, 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 평균, 제 1 분산, 제 1 왜도 및 제 1 첨도를 각각 산출하고, 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 평균, 제 2 분산, 제 2 왜도 및 제 2 첨도를 각각 산출하고, 상기 산출된 제 1 왜도 및 제 2 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하며 상기 산출된 제 1 첨도 및 제 2 첨도 간의 변화량이 미리 설정된 다른 범위 내에 존재할 때 상기 차이 이미지 내에 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차이 이미지와 관련한 파라미터는,
    크기 및 위치 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정하고, 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출하고, 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성하고, 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성하고, 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역을 생성하고, 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 장치.
  6. 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 태양 이미지 간의 차이 이미지에 존재하는 EUV 디밍 영역을 감지하는 EUV 디밍 현상 감지 방법에 있어서,
    통신부를 통해, 상기 외부 서버 또는 위성으로부터 전송되는 복수의 태양 이미지를 수신하는 단계;
    제어부를 통해, 상기 수신된 복수의 태양 이미지가 정상 상태일 때, 상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 추출된 복수의 태양 디스크 영역에 대한 모멘트를 각각 산출하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 복수의 태양 디스크 영역에 대한 모멘트 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재할 때, 디밍 영역을 예측하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 디밍 영역이 있을 것으로 예측되는 상기 복수의 태양 이미지에 포함된 제 1 태양 이미지 및 제 2 태양 이미지 간의 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 산출된 파라미터 내의 디밍 영역의 크기가 미리 설정된 크기 이상일 때, 상기 예측된 디밍 영역을 최종 디밍 후보로 선정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 선정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 결정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 결정된 최종 디밍 후보의 중심점의 위치를 기준으로 미리 설정된 간격으로 동심원 형태의 고리형 영역별로 화소 단위의 면적을 측정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 각각 측정되는 고리형 영역별 면적을 누적한 고리형 영역별 누적 면적을 각각 산출하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 최종 디밍 후보의 전파 범위 중에서 상기 최종 디밍 후보의 중심점으로부터 고리형 영역별 누적 면적이 미리 설정된 설정값 이상으로 더 이상 증가하지 않는 거리까지를 디밍 영역의 전파 반경으로 설정하는 단계; 및
    표시부를 통해, 상기 설정된 차이 이미지 내에서의 디밍 영역의 전파 반경, 상기 디밍 영역에 대한 면적 및 상기 디밍 영역에 대한 누적된 면적을 표시하는 단계를 포함하는 EUV 디밍 현상 감지 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 태양 이미지에서 태양 디스크 영역을 각각 추출하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 태양의 초기 중심 좌표를 미리 가정하는 과정;
    상기 제어부를 통해, 상기 태양 이미지 상에서 상기 가정한 태양의 초기 중심 좌표에서 미리 설정된 개수의 방위각 방향으로 미리 설정된 픽셀 범위에서 픽셀 영상값의 변화가 가장 큰 지점을 각각 찾는 과정; 및
    상기 제어부를 통해, 상기 찾은 미리 설정된 개수의 지점에 대해서 원형 피팅을 통해 중심점 좌표와 태양 반경을 확인하여 상기 태양 이미지에서의 태양 디스크 영역을 추출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 디밍 영역을 예측하는 단계는,
    상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 왜도 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 왜도 간의 변화량이 미리 설정된 범위 내에 존재하며, 상기 제 1 태양 이미지에 대한 제 1 첨도 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 제 2 첨도 간의 변화량이 미리 설정된 다른 범위 내에 존재할 때, 상기 차이 이미지 내에 상기 디밍 영역이 존재할 것으로 예측하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 차이 이미지와 관련한 파라미터를 산출하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제 1 태양 이미지 및 상기 제 2 태양 이미지에서의 태양 중심 좌표 및 반지름을 각각 결정하는 과정;
    상기 제어부를 통해, 상기 결정된 태양 중심 좌표 및 반지름을 근거로 상기 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 각각 추출하는 과정;
    상기 제어부를 통해, 상기 추출된 제 1 태양 이미지에 대한 디스크 영역 및 상기 추출된 제 2 태양 이미지에 대한 디스크 영역을 근거로 두 태양 이미지 간의 차이 이미지를 생성하는 과정;
    상기 제어부를 통해, 상기 생성된 차이 이미지를 근거로 영상값이 미리 설정된 값보다 낮아지는 디밍 영역을 생성하는 과정;
    상기 제어부를 통해, 미리 설정된 모폴로지 오픈 연산자를 통해 상기 생성된 디밍 영역에 대한 관심 영역을 생성하는 과정; 및
    상기 제어부를 통해, 상기 생성된 관심 영역에 대한 파라미터를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 EUV 디밍 현상 감지 방법.
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