KR20220059258A - Method for correcting roll angle of solar coronagraphic image and apparatus thereof - Google Patents

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KR20220059258A
KR20220059258A KR1020200144625A KR20200144625A KR20220059258A KR 20220059258 A KR20220059258 A KR 20220059258A KR 1020200144625 A KR1020200144625 A KR 1020200144625A KR 20200144625 A KR20200144625 A KR 20200144625A KR 20220059258 A KR20220059258 A KR 20220059258A
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Abstract

Disclosed are a method for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image and a device thereof. In the method, first, an observation image is converted into an image of the motion of the star according to the change in azimuth, and the Fourier power for the phase speed is calculated by performing the discrete Fourier transform on the motion image of the star according to the change in azimuth. Then, using the calculated Fourier power, the speed of the star according to the azimuth is calculated. Finally, by rotating the observation image based on the azimuth angle at which the speed of the star is minimum, roll angle correction for the observation image can be performed accurately.

Description

태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법 및 그 장치 {METHOD FOR CORRECTING ROLL ANGLE OF SOLAR CORONAGRAPHIC IMAGE AND APPARATUS THEREOF}Method and apparatus for correcting roll angle of solar coronagraph observation image

본 발명은 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for correcting roll angle of a solar coronagraph observation image.

코로나와 같은 태양 근처의 희미한 빛을 관측하기 위해서는 태양으로부터 오는 빛을 차단해야 한다. 이를 구현하기 위한 광학계를 코로나그래프(coronagraph)라고 지칭한다. In order to observe faint light near the sun, such as a corona, light from the sun must be blocked. An optical system for implementing this is referred to as a coronagraph.

이러한 코로나그래프에 의한 관측 자료, 특히 관측 영상을 정밀하게 분석하기 위해서는 태양의 위치와 자전축(혹은 지구 공전궤도면)의 방향을 알아야 한다. 그러나 코로나그래프를 통한 관측 시 태양을 가린 채로 관측을 수행하기 때문에 정확한 태양의 좌표와 극축을 정하는데 어려움 있다. In order to accurately analyze the observation data, especially the observation image, by using the corona graph, it is necessary to know the position of the sun and the direction of the rotation axis (or the Earth's orbital plane). However, when observing through a coronagraph, it is difficult to determine the exact coordinates and polar axis of the sun because the observation is performed while the sun is covered.

이를 극복하기 위한 방법으로, 좌표가 상세하게 알려진 별과 태양의 상대적 위치 비교 등의 방법이 활용되고 있다. 그런데, 이러한 방법에 따르면, 수십 만 개에 달하는 영상에 대해, 별을 탐지해 내는 과정이 필요하고, 해당 시각 및 관측 지점에서의 별의 좌표 결정이 필요하다. 그러나 코로나그래프 관측 자료를 사용하여 은하수, 행성, 고에너지 입자의 신호를 포함하여 별을 탐지하기 어려울 뿐만 아니라, 탐지된 별을 알려진 별과 일치시켜야 하는 노력이 따른다. 그리고, 이러한 작업들은 대용량 자료 분석에 필수적인 일괄처리가 제한적이다. As a method to overcome this, a method such as a comparison of the relative positions of a star and the sun whose coordinates are known in detail is being used. However, according to this method, for hundreds of thousands of images, it is necessary to detect a star, and it is necessary to determine the coordinates of the star at the corresponding time and observation point. However, not only is it difficult to detect stars using coronagraph observations, including signals from galaxies, planets, and high-energy particles, but efforts are also being made to match the detected stars to known stars. And, these tasks are limited in batch processing, which is essential for large-scale data analysis.

따라서, 좌표 정보의 불확실성이 있는 대용량의 태양 코로나그래프 영상, 예를 들어 롤(roll) 각도가 부정확한 태양 코로나그래프 영상으로 인해 태양의 북쪽 방향 오설정 등 여러 가지 문제가 발생할 수 있다. Accordingly, various problems such as missetting of the north direction of the sun may occur due to a large-capacity solar coronagraph image having uncertainty of coordinate information, for example, a solar coronagraph image having an inaccurate roll angle.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 일괄 처리가 가능하며 태양 코로나그래프 영상의 롤 각도가 불확실할 경우에도 태양의 북쪽 방향 결정이 가능한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for correcting the roll angle of a solar coronagraph observation image that can be batch-processed and can determine the north direction of the sun even when the roll angle of the solar coronagraph image is uncertain.

상기한 바와 같은 본 발명의 과제를 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.The characteristic configuration of the present invention for achieving the object of the present invention as described above and for realizing the characteristic effects of the present invention to be described later is as follows.

본 발명의 일 측면에 따르면, 태양 코로나그래프의 관측 영상의 롤 각도 보정 방법이 제공되며, 이 방법은,According to one aspect of the present invention, there is provided a method of correcting the roll angle of an observation image of a solar coronagraph, the method comprising:

관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 단계, 상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 단계, 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 단계, 그리고 상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 단계를 포함한다.Converting an observation image into an image of a motion of a star according to an azimuth change, performing a discrete Fourier transform on the image of a motion of a star according to the change of azimuth to calculate a Fourier power for a phase velocity, the calculated Fourier power calculating the speed of the star according to the azimuth using

본 발명의 다른 측면에 따르면, 태양 코로나그래프의 관측 영상의 롤 각도 보정 장치가 제공되며, 이 장치는,According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting the roll angle of an observation image of a solar coronagraph, the apparatus comprising:

프로세서, 메모리, 통신기 및 입출력기를 포함하며, 상기 통신기는 외부의 장치와 통신을 수행하고, 상기 입출력기는 외부로 정보를 표시하거나 음성을 출력하고, 외부로부터 입력되는 정보 또는 명령을 수신하며, 상기 메모리는 코드의 집합을 저장하도록 구성되고, 상기 코드는, 상기 관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 프로세스, 상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 프로세스, 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 프로세스, 그리고 상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 프로세스를 실행하도록 상기 프로세서를 제어하는 데 사용된다.a processor, a memory, a communicator and an input/output device, wherein the communication device communicates with an external device, the input/output device displays information or outputs a voice to the outside, receives information or commands input from the outside, the memory is configured to store a set of codes, wherein the code is a process for converting the observed image into an image of a motion of a star according to an azimuth change, and a discrete Fourier transform on the image of a motion of a star according to the change of azimuth by performing a discrete Fourier transform a process of calculating the Fourier power with respect to the phase velocity, a process of calculating the speed of a star according to an azimuth using the calculated Fourier power, and a process of rotating the observed image based on the azimuth at which the speed of the star is minimized; used to control the processor to execute.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 태양 코로나그래프의 관측 영상의 롤 각도 보정 장치가 제공되며, 이 장치는, According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting the roll angle of an observation image of a solar coronagraph, the apparatus comprising:

직교 좌표계의 관측 영상을 대응하는 극 좌표계의 관측 영상으로 변환하는 좌표 변환부, 상기 좌표 변환부에 의해 변환된 극 좌표계의 관측 영상을 방위각을 기준으로 시간과 높이에 의해 표시되는 관측 영상으로 변환하는 방위각 기준 좌표 변환부, 상기 방위각 기준 좌표 변환부에 의해 변환된 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하는 이산 푸리에 변환부, 상기 이산 푸리에 변환부에 의해 수행된 이산 푸리에 변환 결과를 사용하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 푸리에 파워 계산부, 상기 푸리에 파워 계산부에 의해 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 속도 계산부, 상기 속도 계산부에 의해 계산된 별의 속도 중에서 최소의 별의 속도에 해당하는 방위각을 계산하는 최소 방위각 계산부, 그리고 상기 최소 방위각 계산부에 의해 계산된 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 영상 회전 처리부를 포함한다.A coordinate transformation unit that converts an observation image of a Cartesian coordinate system into an observation image of a corresponding polar coordinate system, converting the observed image of the polar coordinate system converted by the coordinate transformation unit into an observation image displayed by time and height based on an azimuth An azimuth reference coordinate transform unit, a discrete Fourier transform unit that performs a discrete Fourier transform on the image transformed by the azimuth reference coordinate transform unit, and the phase velocity using the discrete Fourier transform result performed by the discrete Fourier transform unit A Fourier power calculator for calculating Fourier power, a speed calculator for calculating a speed of a star according to an azimuth using the Fourier power calculated by the Fourier power calculator, a minimum among the speeds of the stars calculated by the speed calculator and a minimum azimuth calculation unit for calculating an azimuth corresponding to the speed of a star, and an image rotation processing unit for rotating the observed image based on the azimuth calculated by the minimum azimuth calculation unit.

본 발명에 따르면, 별 탐지 및 상대적 위치 비교 등 일괄 처리가 어려운 작업들을 요구하지 않고, 일괄 처리가 가능한 극 좌표계 변환, 이산 푸리에 변환 등을 사용함으로써, 작업량이 감소될 수 있으며, 실용적인 측면도 뛰어나다.According to the present invention, the amount of work can be reduced by using polar coordinate system transformation, discrete Fourier transformation, etc. that can be batch processed without requiring tasks that are difficult to batch process, such as star detection and relative position comparison, and are excellent in practical aspects.

또한, 태양 코로나그래프 영상의 롤 각도가 불확실할 경우에도 태양의 북쪽 방향 설정이 가능하여 보다 정확한 과학적 지식 생산에 기여할 수 있다. In addition, even when the roll angle of the solar coronagraph image is uncertain, it is possible to set the northern direction of the sun, thereby contributing to the production of more accurate scientific knowledge.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 개략적인 흐름도이다.
도 2는 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 직교 좌표계 상의 관측 영상의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 관측 영상을 극 좌표계 상의 관측 영상으로 변환한 도면이다.
도 4는 도 3에서 도시된 관측 영상 중 일부 별의 움직임 부분을 시간 누적한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 관측 영상을 방위각을 기준으로 시간과 높이에 의해 표시되는 관측 영상으로 변환한 후의 영상을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 관측 영상에 대해 수행된 2차원 이산 푸리에 변환으로부터 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산한 결과를 나타내는 영상의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 푸리에 파워를 사용하여 계산된 방위각 변화에 따른 별의 속도 그래프를 도시한 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 직교 좌표계의 관측 영상에 대해 별의 속도가 최소가 되는 방위각과 180도의 차이만큼 회전시킨 후의 관측 영상을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
1 is a schematic flowchart of a method for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of an observation image on a Cartesian coordinate system obtained through solar coronagraph observation.
3 is a diagram in which the observation image shown in FIG. 2 is converted into an observation image in a polar coordinate system.
FIG. 4 is a view in which motion parts of some stars among the observed images shown in FIG. 3 are time-accumulated.
5 is a view illustrating an image after converting the observation image shown in FIG. 3 into an observation image displayed by time and height based on an azimuth.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image showing a result of calculating a Fourier power with respect to a phase velocity from a 2D discrete Fourier transform performed on the observed image of FIG. 5 .
7 is a diagram illustrating a speed graph of a star according to an azimuth change calculated using the Fourier power shown in FIG. 6 .
FIG. 8 is a view illustrating an observed image after rotating the observed image of the Cartesian coordinate system shown in FIG. 2 by a difference of 180 degrees from an azimuth at which the speed of a star is the minimum.
9 is a diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. Throughout the specification, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit”, “…group”, and “module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software. there is.

본 발명에서 설명하는 장치들은 적어도 하나의 프로세서, 메모리 장치, 통신 장치 등을 포함하는 하드웨어로 구성되고, 지정된 장소에 하드웨어와 결합되어 실행되는 프로그램이 저장된다. 하드웨어는 본 발명의 방법을 실행할 수 있는 구성과 성능을 가진다. 프로그램은 도면들을 참고로 설명한 본 발명의 동작 방법을 구현한 명령어(instructions)를 포함하고, 프로세서와 메모리 장치 등의 하드웨어와 결합하여 본 발명을 실행한다. The devices described in the present invention are composed of hardware including at least one processor, a memory device, a communication device, and the like, and a program to be executed in combination with the hardware is stored in a designated place. The hardware has the configuration and capability to implement the method of the present invention. The program includes instructions for implementing the operating method of the present invention described with reference to the drawings, and executes the present invention in combination with hardware such as a processor and a memory device.

본 발명은, 코로나그래프에 의해 관측된 관측 자료의 영상에 대해, 직교 좌표계에 따른 정렬이 잘 된 영상은 극 좌표계로 변환하면 태양의 자전축이 향하는 방위각이 90도로서, 관측된 영상에서의 별의 운동은 수평 방향으로 영상의 좌측에서 우측으로 이동하며, 이 때 별의 움직임은 방위각 180도에서 최소 속도를 가지게 된다는 점에 기초한다.In the present invention, for the image of the observation data observed by the coronagraph, when the image that is well aligned according to the Cartesian coordinate system is converted to the polar coordinate system, the azimuth to the rotation axis of the sun is 90 degrees, and the The motion moves from left to right of the image in the horizontal direction, based on the fact that the motion of the star has a minimum velocity at 180 degrees in azimuth.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of correcting the roll angle of a solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 개략적인 흐름도이다.1 is a schematic flowchart of a method for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 먼저, 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 직교 좌표계 상의 관측 영상을 극 좌표계의 관측 영상으로 변환한다(S100). 예를 들어, 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 직교 좌표계 상의 관측 영상의 예가 도 2에 도시되어 있다. Referring to FIG. 1 , first, an observation image in a Cartesian coordinate system obtained through solar coronagraph observation is converted into an observation image in a polar coordinate system ( S100 ). For example, an example of an observation image on a Cartesian coordinate system obtained through solar coronagraph observation is shown in FIG. 2 .

도 2를 참조하면, 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 직교 좌표계 상의 관측 영상들은 직교 좌표계에서의 별의 움직임을 나타내기 위한 영상으로, 이러한 영상들에서 x축에 평행하게 표시된 실선(10)은 y축의 임의의 위치에서 적도 방향과 평행하도록 표시한 선이고, 원(20)으로 표시된 부분은 태양(30)에서 대략 400광년 거리만큼 떨어져 있는 플레야데스 성단 내 별들을 나타낸다. 2 , the observation images on the Cartesian coordinate system obtained through solar coronagraph observation are images for representing the movement of stars in the Cartesian coordinate system, and in these images, the solid line 10 displayed parallel to the x-axis is y It is a line marked parallel to the direction of the equator at any position on the axis, and the portion indicated by a circle 20 represents the stars in the Pleiades cluster that are approximately 400 light-years away from the Sun 30 .

도 2를 참조하면, 관측 영상들에서 원(20) 안의 별들의 움직임이 실선(10)에 나란하지 않음을 알 수 있다. 즉, 이것은 관측 영상의 롤 각도가 잘못된 것으로 이러한 롤 각도의 보정이 수행되어야 하는 것을 보여주는 것이다. 따라서, 이러한 롤 각도의 보정을 위해 상기한 단계(S100)가 선행되며, 도 2에 도시된 직교 좌표계 상의 관측 영상을 극 좌표계로 변환한 후의 관측 영상의 예가 도 3에 도시되어 있고, 도 4는 도 3의 일부 관측 영상을 확대한 도면을 나타낸다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 극 좌표계의 관측 영상이 방위각과 높이에 의해 표시되어 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 2 , it can be seen that the motions of the stars in the circle 20 are not parallel to the solid line 10 in the observation images. That is, this shows that the roll angle of the observed image is incorrect, and correction of the roll angle should be performed. Therefore, the above-described step S100 is preceded for correction of the roll angle, and an example of the observed image after converting the observed image on the Cartesian coordinate system shown in FIG. 2 into a polar coordinate system is shown in FIG. 3, and FIG. An enlarged view of some observation images of FIG. 3 is shown. 3 and 4 , it can be seen that the observation image of the polar coordinate system is displayed by the azimuth and the height.

한편, 상기 단계(S100)에서의 직교 좌표계의 관측 영상을 극 좌표계의 관측 영상으로 변환하는 것은 예를 들어 [수학식 1]을 통해 수행될 수 있다.Meanwhile, converting the observation image of the Cartesian coordinate system into the observation image of the polar coordinate system in step S100 may be performed, for example, through [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, x, y는 직교 좌표계에서의 x축, y축을 각각 나타내고, t는 시간을 나타내며, θ는 방위각을 나타내고, r은 거리를 나타낸다. Here, x and y represent the x-axis and y-axis, respectively, in the Cartesian coordinate system, t represents time, θ represents azimuth, and r represents distance.

상기한 [수학식 1]과 같은 직교 좌표계의 극 좌표계로의 변환에 대해서는 잘 알려져 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.Since the transformation of the Cartesian coordinate system into the polar coordinate system as in Equation 1 is well known, a detailed description thereof will be omitted.

다음, 극 좌표계의 관측 영상에서의 별의 움직임을 방위각 변화(시간 누적)에 따른 별의 움직임으로 변환한다(S110). 즉, 방위각과 높이에 의해 표시되는 극 좌표계의 관측 영상을 방위각을 기준으로 시간과 높이에 의해 표시되는 관측 영상으로 변환한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 방위각과 높이에 의해 표시되는 극 좌표계의 관측 영상을 방위각을 기준으로 시간과 높이에 의해 표시되는 관측 영상으로 변환한 후의 영상은 도 5를 참조한다.Next, the motion of the star in the observation image of the polar coordinate system is converted into the motion of the star according to the azimuth change (time accumulation) (S110). That is, an observation image of the polar coordinate system indicated by the azimuth and height is converted into an observation image indicated by time and height based on the azimuth. For example, an image after converting the observation image of the polar coordinate system indicated by the azimuth and the height shown in FIG. 3 into the observation image indicated by the time and height based on the azimuth will be referred to in FIG. 5 .

그 후, 방위각 변화에 따른 별의 움직임 영상에 대해 2차원 이산 푸리에 변환을 수행한다(S120). 즉, 각 방위각에서의 시간과 높이에 따른 영상에 대해 2차원 이산 푸리에 변환을 수행한다.Thereafter, a two-dimensional discrete Fourier transform is performed on the motion image of a star according to the change of the azimuth (S120). That is, the 2D discrete Fourier transform is performed on an image according to time and height at each azimuth.

여기서의 2차원 이산 푸리에 변환은 예를 들어 [수학식 2]를 통해 수행될 수 있다.Here, the two-dimensional discrete Fourier transform may be performed, for example, through [Equation 2].

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서,

Figure pat00003
는 주어진 임의의 방위각에서의 거리와 시간에 따른 영상을 나타내고, k, w는 각각 파장과 주파수를 나타내며,
Figure pat00004
Figure pat00005
는 해당 영상의 2차원 푸리에 변환을 나타내고, 푸리에 변환 결과는 복소수로서 실수부는 진폭, 허수부는 위상에 대한 정보를 담고 있다. 이러한 과정이 방위각 1도부터 360도까지 수행되므로 편의상
Figure pat00006
와 같이 방위각의 함수로 나타낼 수 있다.here,
Figure pat00003
represents the image according to the distance and time at any given azimuth, k and w represent the wavelength and frequency, respectively,
Figure pat00004
and
Figure pat00005
represents the two-dimensional Fourier transform of the image, and the Fourier transform result is a complex number, and the real part contains information about the amplitude and the imaginary part contains information about the phase. Since this process is performed from 1 degree to 360 degrees in azimuth, for convenience
Figure pat00006
It can be expressed as a function of azimuth as

그 후, 상기 단계(S120)에서의 2차원 이산 푸리에 변환 결과를 사용하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산한다(S130).Thereafter, the Fourier power for the phase velocity is calculated using the result of the two-dimensional discrete Fourier transform in step S120 (S130).

위상 속도에 대한 푸리에 파워는 예를 들어 [수학식 3]을 사용하여 계산될 수 있다.The Fourier power with respect to the phase velocity can be calculated using, for example, Equation (3).

[수학식 3] [Equation 3]

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, 위상 속도는

Figure pat00008
와 같이 정의된다.Here, the phase velocity is
Figure pat00008
is defined as

도 6은 도 5의 관측 영상에 대해 수행된 2차원 이산 푸리에 변환으로부터 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산한 결과를 나타내는 영상의 예를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an example of an image showing a result of calculating a Fourier power with respect to a phase velocity from a 2D discrete Fourier transform performed on the observed image of FIG. 5 .

도 6을 참조하면, 별의 움직임에 의한 푸리에 파워는 방위각 0도에서 2, 4 사분면에 나타나고, 방위각이 변함에 따라 점차적으로 1, 3 사분면, 다시 2, 4 사분면에 나타남을 알 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the Fourier power due to the movement of the star appears in the 2nd and 4th quadrants at 0 degrees of the azimuth, and gradually appears in the 1st and 3rd quadrants, and then again in the 2nd and 4th quadrants as the azimuth angle is changed.

그 후, 계산된 위상 속도에 대한 푸리에 파워에 대해 가중 평균을 사용하여 방위각 변화에 따른 별의 속도를 계산한다(S140).Thereafter, the speed of the star according to the change in the azimuth is calculated using a weighted average of the Fourier powers for the calculated phase speed ( S140 ).

이러한 별의 속도는 예를 들어 [수학식 4]를 통해 계산될 수 있다.The speed of such a star may be calculated through [Equation 4], for example.

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00009
Figure pat00009

이와 같이, [수학식 4]를 통해, 별의 속도를 방위각에 대한 함수로서 계산할 수 있다. In this way, the speed of the star can be calculated as a function of the azimuth through [Equation 4].

예를 들어, 전술한 도 6에서의 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 사용하여 계산된 방위각 변화에 따른 별의 속도의 그래프가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에는 방위각에 따른 별의 속도가 히스토그램(40) 형태로 도시되어 있고, 비교를 위해 이론적인 지구의 궤도 운동에 따른 별의 속도가 실선 곡선(50) 형태로 도시되어 있다. 특히, 수직 점선(41)은 상기 단계(S140)에서 계산된 방위각에 따른 별의 속도 중에서 최소 속도를 나타내는 방위각을 나타내고, 수직 실선(51)은 방위각 180도를 나타내는 지시자이다. 도 7에서와 같이, 태양 코로나그래프에 의해 관측된 관측 영상으로부터 계산된 별의 최소 속도를 나타내는 방위각이 이론적으로 별의 최소 속도를 나타내는 방위각인 180도와 일치하지 않고 차이가 발생하였음을 알 수 있다. 또한, 이러한 방위각의 차이에 의해 전술한 도 2에서와 같이 관측 영상들에서 별들의 움직임이 나란하지 않았음을 알 수 있다. 따라서, 이러한 방위각의 차이가 보정되어야 함을 나타낸다.For example, a graph of the speed of a star according to an azimuth change calculated using the Fourier power versus the phase speed in FIG. 6 described above is shown in FIG. 7 . 7, the speed of the star according to the azimuth is shown in the form of a histogram 40, and for comparison, the speed of the star according to the orbital motion of the earth is shown in the form of a solid curve 50 for comparison. In particular, the vertical dotted line 41 represents an azimuth representing the minimum speed among the speeds of stars according to the azimuth calculated in step S140 , and the vertical solid line 51 is an indicator representing an azimuth angle of 180 degrees. As shown in FIG. 7 , it can be seen that the azimuth angle representing the minimum speed of a star calculated from the observation image observed by the solar coronagraph does not coincide with the azimuth angle representing the minimum speed of the star, theoretically, 180 degrees, and there is a difference. In addition, it can be seen that the motions of the stars in the observation images are not parallel to each other as in FIG. 2 , due to the difference in the azimuth angles. Therefore, it indicates that this difference in azimuth should be corrected.

다음, 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산한다(S150).Next, the azimuth at which the speed of the star is the minimum is calculated ( S150 ).

예를 들어, [수학식 5]와 같이 가중 평균을 사용하여 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산할 수 있다.For example, as in [Equation 5], the azimuth angle at which the speed of the star is the minimum may be calculated using a weighted average.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00010
Figure pat00010

도 7의 예를 참조하면, 별의 속도가 최소가 되는 방위각이 186.1도로 계산되어, 이론적인 별의 속도가 최소가 되는 방위각인 180도와 6.1도만큼의 차이를 나타내고 있음이 확인될 수 있다.Referring to the example of FIG. 7 , it can be confirmed that the azimuth angle at which the speed of the star is the minimum is calculated as 186.1 degrees, indicating a difference of 180 degrees and 6.1 degrees, which is the azimuth angle at which the theoretical speed of the star is the minimum.

이러한 방위각 차이는 [수학식 6]을 통해 산출될 수 있다.This azimuth difference can be calculated through [Equation 6].

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00011
Figure pat00011

마지막으로, 산출된 방위각 차이만큼 관측 영상을 회전시켜서 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정을 수행한다(S160).Finally, by rotating the observed image by the calculated azimuth difference, the roll angle correction of the solar coronagraph observation image is performed (S160).

예를 들어, 관측 영상이 직교 좌표계의 관측 영상인 경우에는 롤(roll) 축, 즉 x축을 기준으로 상기 단계(S150)에서 산출된 방위각 차이만큼 영상을 회전시키고, 관측 영상이 극 좌표계의 관측 영상인 경우에는 방위각 축, 즉 θ축을 전술한 방위각 차이만큼 이동시킴으로서 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정, 즉 태양의 자전축 방향에 대한 보정을 수행할 수 있다.For example, when the observation image is an observation image of a Cartesian coordinate system, the image is rotated by the difference in the azimuth calculated in step S150 based on the roll axis, that is, the x-axis, and the observation image is the observation image of the polar coordinate system. In the case of , by moving the azimuth axis, ie, the θ axis, by the azimuth difference as described above, it is possible to correct the roll angle of the solar coronagraph observation image, ie, correct the direction of the rotation axis of the sun.

이와 같이, 전술한 도 2에 도시된 직교 좌표계의 관측 영상에 대해 별의 속도가 최소가 되는 방위각만큼 회전된 후의 관측 영상의 예는 도 8에 도시된 바와 같다. 도 8을 참조하면, 전술한 예에서 별의 속도가 최소가 되는 방위각과 이론적인 별의 최소가 되는 방위각인 180도의 차이인 6.1도만큼 전술한 도 2에 도시된 직교 좌표계의 관측 영상을 회전시킨 후에는 원(21) 안의 별들의 움직임이 실선(11)에 나란함을 알 수 있다. 따라서, 도 8의 영상을 통해 본 발명의 실시예에 따른 태양 코로나그래프 관측의 롤 각도 보정이 정확하게 수행되었음이 확인된다.As described above, an example of the observed image after being rotated by the azimuth at which the speed of the star is the minimum with respect to the observed image of the Cartesian coordinate system shown in FIG. 2 is as shown in FIG. 8 . Referring to FIG. 8, in the above example, the observed image of the Cartesian coordinate system shown in FIG. 2 is rotated by 6.1 degrees, which is the difference between the azimuth angle at which the speed of the star is the minimum and the azimuth angle at the minimum of the theoretical star by 6.1 degrees. Later, it can be seen that the motions of the stars in the circle 21 are parallel to the solid line 11 . Therefore, it is confirmed that the roll angle correction of solar coronagraph observation according to the embodiment of the present invention has been accurately performed through the image of FIG. 8 .

이하, 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법을 수행하는 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, an apparatus for performing the method of correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above will be described.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.9 is a view showing a schematic configuration of an apparatus for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치(이하 '롤 각도 보정 장치'로 지칭함)(100)는 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120), 통신기(130), 입출력기(140) 및 통신 버스(150)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the roll angle correction apparatus (hereinafter referred to as 'roll angle correction apparatus') 100 of the solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention includes at least one processor 110, a memory ( 120 ), a communicator 130 , an input/output device 140 , and a communication bus 150 .

프로세서(110)는 범용 CPU(Central Processing Unit), 마이크로프로세서, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 또는 본 출원의 해결수단에서 프로그램 실행을 제어하기 위한 하나 이상의 집적 회로일 수 있다.The processor 110 may be a general-purpose central processing unit (CPU), a microprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), or one or more integrated circuits for controlling program execution in the solution of the present application.

메모리(120)는 본 발명의 실시예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정과 관련된 정보를 저장한다.The memory 120 stores information related to the roll angle correction of the solar coronagraph observation image according to an embodiment of the present invention.

구체적으로, 메모리(120)는 코드의 집합을 저장하도록 추가로 구성되고, 그 코드는 다음과 같은 프로세스를 실행하기 위해 프로세서(540)를 제어하는 데 사용된다. 이러한 프로세스는, 직교 좌표계 상의 관측 영상을 극 좌표계의 관측 영상으로 변환하는 프로세스, 극 좌표계의 관측 영상에서의 별의 움직임을 방위각 변화에 따른 별의 움직임으로 변환하는 프로세스, 방위각 변화에 따른 별의 움직임 영상에 대해 2차원 이산 푸리에 변환을 수행하는 프로세스, 2차원 이산 푸리에 변환 결과를 사용하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 프로세스, 계산된 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 사용하여 방위각 변화에 따른 별의 속도를 계산하는 프로세스 및 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산하는 프로세스, 별의 속도가 최소가 되는 방위각만큼 관측 영상을 회전시키는 프로세스를 포함한다.Specifically, the memory 120 is further configured to store a set of codes, and the codes are used to control the processor 540 to execute a process as follows. This process includes a process of converting an observation image in a Cartesian coordinate system into an observation image in a polar coordinate system, a process of converting a star motion in an observation image of a polar coordinate system into a motion of a star according to an azimuth change, and a star movement according to an azimuth change A process of performing a two-dimensional discrete Fourier transform on an image, a process of calculating the Fourier power for a phase velocity using the result of a two-dimensional discrete Fourier transform, The method includes a process of calculating a velocity, a process of calculating an azimuth at which the speed of the star is minimized, and a process of rotating an observation image by an azimuth at which the velocity of the star is minimized.

여기서, 직교 좌표계 상의 관측 영상은 코로나그래프를 사용하여 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 영상이다.Here, the observation image on the Cartesian coordinate system is an image obtained through solar coronagraph observation using a coronagraph.

또한, 이러한 프로세스는 입출력기(140)를 통해 외부로부터 코로나그래프 관측 영상을 입력받는 프로세스, 및 입력받은 코로나그래프 관측 영상과 별의 속도가 최소가 되는 방위각만큼 회전된 관측 영상을 입출력기(140)를 통해 외부로 표시하는 프로세스를 더 포함한다.In addition, this process is a process of receiving a coronagraph observation image from the outside through the input/output device 140, and the input/output device 140 It further includes a process of externally marking through.

메모리(120)는 ROM(Read-Only Memory) 또는 명령을 저장할 수 있는 다른 유형의 정적 저장 장치, 또는 RAM(Random Access Memory) 또는 정보 및 명령을 저장할 수 있는 다른 유형의 동적 저장 장치일 수 있거나, 또는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory) 또는 다른 컴팩트 디스크 저장 장치 또는 광 디스크 저장 장치(압축 광 디스크, 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크, 블루레이 디스크 등을 포함함), 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 예상 프로그램 코드를 운반하거나 저장할 수 있으면서 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체일 수 있으며, 이것은 제한되지 않는다. 메모리(120)는 독립적으로 존재할 수 있으며, 통신 버스(150)에 의해 프로세서(110)에 연결된다. Memory 120 can be read-only memory (ROM) or other type of static storage that can store instructions, or random access memory (RAM) or other type of dynamic storage that can store information and instructions; or Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Compact Disc Read-Only Memory (CD-ROM), or other compact disc storage device or optical disc storage device (compressed optical disc, laser disc, optical disc, digital versatile disc, blue ray disk, etc.), a magnetic disk storage medium or other magnetic storage device, or any other medium that can carry or store expected program code in the form of instructions or data structures and that can be accessed by a computer; This is not limited. The memory 120 may exist independently and is coupled to the processor 110 by a communication bus 150 .

통신기(130)는 다른 장치 또는 통신 네트워크와 통신을 수행하며, 다양한 통신 기술로 구현될 수 있다. 즉, 와이파이(WIFI), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), HSPA(High Speed Packet Access), 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX), 와이브로(WiBro), LTE(Long Term Evolution), 블루투스(bluetooth), 적외선통신(IrDA, infrared data association), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee), 무선랜 기술, USB(Universal Serial Bus) 등이 적용될 수 있다. 또한, 인터넷과 연결되어 서비스를 제공하는 경우 인터넷에서 정보 전송을 위한 표준 프로토콜인 TCP/IP를 따를 수 있다.The communicator 130 communicates with other devices or communication networks, and may be implemented using various communication technologies. That is, Wi-Fi (WIFI), WCDMA (Wideband CDMA), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), HSPA (High Speed Packet Access), Mobile WiMAX (Mobile WiMAX), WiBro (WiBro) , LTE (Long Term Evolution), Bluetooth (bluetooth), infrared data association (IrDA), NFC (Near Field Communication), Zigbee, wireless LAN technology, USB (Universal Serial Bus), etc. can be applied. . In addition, when a service is provided by being connected to the Internet, TCP/IP, which is a standard protocol for information transmission on the Internet, may be followed.

입출력기(140)는 구체적으로는 입력 장치(141)와 출력 장치(142)로 구성되며, 입력 장치(141)는 프로세서(110)와 통신하고, 복수의 방식으로 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력 장치(141)는 마우스, 키보드, 터치 스크린 또는 센싱 장치일 수 있다. 출력 장치(142)는 프로세서(110)와 통신하고, 복수의 방식으로 정보를 디스플레이하거나 음성을 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력 장치(142)는 LCD(Liquid Crystal Display, LCD), LED(Light Emitting Diode, LED) 디스플레이, OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 스피커 등일 수 있다. The input/output device 140 specifically includes an input device 141 and an output device 142 , and the input device 141 may communicate with the processor 110 and receive user input in a plurality of ways. . For example, the input device 141 may be a mouse, a keyboard, a touch screen, or a sensing device. The output device 142 may communicate with the processor 110 and display information or output voice in a plurality of ways. For example, the output device 142 may be a liquid crystal display (LCD), a light emitting diode (LED) display, an organic light emitting diode (OLED) display, a speaker, or the like.

통신 버스(150)는 롤 각도 보정 장치의 모든 컴포넌트들, 즉 프로세서(110), 메모리(120), 통신기(130) 및 입출력기(140)를 결합하도록 구성된다. The communication bus 150 is configured to couple all the components of the roll angle correction device, that is, the processor 110 , the memory 120 , the communicator 130 , and the input/output device 140 .

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치(200)의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of an apparatus 200 for correcting a roll angle of a solar coronagraph observation image according to another embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 장치(이하 '롤 각도 보정 장치'로 지칭함)(200)는 좌표 변환부(210), 방위각 기준 좌표 변환부(220), 이산 푸리에 변환부(230), 푸리에 파워 계산부(240), 속도 계산부(250), 최소 방위각 계산부(260) 및 영상 회전 처리부(270)를 포함한다.As shown in FIG. 10 , the apparatus for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image (hereinafter referred to as 'roll angle correction apparatus') 200 according to another embodiment of the present invention includes a coordinate conversion unit 210, an azimuth reference It includes a coordinate transformation unit 220 , a discrete Fourier transformation unit 230 , a Fourier power calculation unit 240 , a velocity calculation unit 250 , a minimum azimuth angle calculation unit 260 , and an image rotation processing unit 270 .

좌표 변환부(210)는 태양 코로나그래프 관측을 통해 획득된 직교 좌표계 상의 관측 영상을 극 좌표계의 관측 영상으로 변환한다. 이러한 변환은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S100)에 대응하므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 변환은 전술한 [수학식 1]을 통해 수행될 수 있다.The coordinate conversion unit 210 converts an observation image in a Cartesian coordinate system obtained through solar coronagraph observation into an observation image in a polar coordinate system. Since this transformation corresponds to the step S100 of the method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above, a detailed description thereof will be omitted. In addition, this conversion may be performed through the above-mentioned [Equation 1].

방위각 기준 좌표 변환부(220)는 좌표 변환부(210)에 의해 변환된 극 좌표계의 관측 영상에서의 별의 움직임을 방위각 변화에 따른 별의 움직임으로 변환한다. 이러한 변환은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S110)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.The azimuth reference coordinate conversion unit 220 converts the motion of the star in the observed image of the polar coordinate system converted by the coordinate conversion unit 210 into the motion of the star according to the change in the azimuth. Since this transformation corresponds to the step S110 of the method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above, a detailed description thereof will be omitted.

이산 푸리에 변환부(230)는 방위각 기준 좌표 변환부(220)에 의해 변환된 방위각 변화에 따른 별의 움직임 영상에 대해 2차원 이산 푸리에 변환을 수행한다. 이러한 2차원 이산 푸리에 변환은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S120)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 2차원 이산 푸리에 변환은 전술한 [수학식 2]를 통해 수행될 수 있다.The discrete Fourier transform unit 230 performs two-dimensional discrete Fourier transform on the motion image of a star according to the azimuth change transformed by the azimuth reference coordinate transform unit 220 . Since this two-dimensional discrete Fourier transform corresponds to step S120 of the above-described method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image, a detailed description thereof will be omitted. In addition, such a two-dimensional discrete Fourier transform may be performed through the above-mentioned [Equation 2].

푸리에 파워 계산부(240)는 이산 푸리에 변환부(230)에 의해 수행된 2차 이산 푸리에 변환 결과를 사용하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산한다. 이러한 계산은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S130)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 계산은 전술한 [수학식 3]을 통해 수행될 수 있다.The Fourier power calculator 240 calculates a Fourier power with respect to the phase velocity using the result of the second-order discrete Fourier transform performed by the discrete Fourier transform unit 230 . This calculation corresponds to the step S130 of the method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above, and thus a detailed description thereof will be omitted. In addition, this calculation may be performed through the above-mentioned [Equation 3].

속도 계산부(250)는 푸리에 파워 계산부(240)에 의해 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각 변화에 따른 별의 속도를 계산한다. 이러한 계산은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S140)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 계산은 전술한 [수학식 4]를 통해 수행될 수 있다.The speed calculator 250 calculates the speed of the star according to the azimuth change by using the Fourier power calculated by the Fourier power calculator 240 . Since this calculation corresponds to the step S140 of the method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above, a detailed description thereof will be omitted herein. In addition, this calculation may be performed through the above-mentioned [Equation 4].

최소 방위각 계산부(260)는 속도 계산부(250)에서 계산된 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산한다. 이러한 계산은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S150)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 계산은 전술한 [수학식 5]를 통해 수행될 수 있다.The minimum azimuth calculation unit 260 calculates an azimuth at which the speed of the star calculated by the speed calculation unit 250 is the minimum. Since this calculation corresponds to the step S150 of the method for correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image, a detailed description will be omitted here. In addition, this calculation may be performed through the above-mentioned [Equation 5].

영상 회전 처리부(270)는 최소 방위각 계산부(260)에 의해 계산된 별의 속도가 최소가 되는 방위각만큼 관측 영상을 회전시킨다. 이러한 회전은 전술한 태양 코로나그래프 관측 영상의 롤 각도 보정 방법의 단계(S160)에 대응하므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이러한 회전은 전술한 [수학식 6]을 통해 계산된 방위각 차이를 통해 수행될 수 있다.The image rotation processing unit 270 rotates the observed image by the azimuth angle at which the speed of the star calculated by the minimum azimuth angle calculation unit 260 becomes the minimum. Since this rotation corresponds to the step S160 of the method of correcting the roll angle of the solar coronagraph observation image described above, a detailed description thereof will be omitted. Also, this rotation may be performed through the azimuth difference calculated through Equation 6 above.

롤 각도 보정 장치(200)는 좌표 변환부(210)로 입력되는 코로나그래프 관측 영상, 좌표 변환부(210)에 의해 좌표 변환된 관측 영상, 방위각 기준 좌표 변환부(220)에 의해 변환된 영상, 푸리에 파워 계산부(240)에 의해 계산된 푸리에 파워를 나타내는 영상, 속도 계산부(250)에 의해 계산된 별의 속도를 나타내는 영상, 영상 회전 처리부(270)에 의해 회전된 후의 관측 영상을 표시하기 위한 디스플레이를 더 포함한다. 이러한 디스플레이는 전술한 출력 장치(142)와 동일한 장치일 수 있다.The roll angle correction apparatus 200 includes a coronagraph observation image input to the coordinate conversion unit 210, an observation image converted by the coordinate conversion unit 210, an image converted by the azimuth reference coordinate conversion unit 220, Displaying the image representing the Fourier power calculated by the Fourier power calculator 240 , the image representing the speed of the star calculated by the speed calculator 250 , and the observed image after being rotated by the image rotation processor 270 . It further includes a display for. This display may be the same device as the above-described output device 142 .

한편, 태양 중심 좌표의 불확실성에 의해 극 좌표계 상에서의 높이는 실제 높이와 다를 수 있으나, 이는 푸리에 파워에 영향을 주지 않는다(좌표 정렬이 잘 된 신호의 푸리에 파워는 좌표가 어긋난 신호의 푸리에 파워와 동일함). 따라서, 전술한 본 발명이 실시예에 따른 롤 각도 보정 방법은 태양 중심 좌표의 불확실성에 관계없이 작동할 수 있다. On the other hand, the height in the polar coordinate system may be different from the actual height due to the uncertainty of the heliocentric coordinates, but this does not affect the Fourier power (The Fourier power of a signal with well coordinated alignment is the same as the Fourier power of a signal with misaligned coordinates. ). Accordingly, the roll angle correction method according to the embodiment of the present invention described above can operate regardless of the uncertainty of the heliocentric coordinates.

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiment of the present invention described above is not implemented only through the apparatus and method, and may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.

Claims (14)

태양 코로나그래프의 관측 영상에 대한 롤 각도를 보정하는 방법으로서,
상기 관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 단계,
상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 단계,
계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 단계, 그리고
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 단계
를 포함하는 롤 각도 보정 방법.
As a method of correcting the roll angle for the observation image of the solar coronagraph,
converting the observation image into an image of movement of a star according to an azimuth change;
calculating the Fourier power for the phase velocity by performing discrete Fourier transform on the image of the motion of the star according to the change in the azimuth angle;
calculating the speed of the star as a function of azimuth using the calculated Fourier power, and
rotating the observed image based on the azimuth at which the speed of the star is minimized;
A roll angle correction method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 단계 전에,
상기 관측 영상이 직교 좌표계의 영상인 경우 대응하는 극 좌표계의 영상으로 변환하는 단계
를 더 포함하는 롤 각도 보정 방법.
According to claim 1,
Before converting the observation image into an image of the movement of stars according to the change of azimuth,
When the observation image is an image of a Cartesian coordinate system, converting it into an image of a corresponding polar coordinate system
Roll angle correction method further comprising.
제1항에 있어서,
상기 관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 단계는,
방위각과 높이에 의해 표시되는 극 좌표계의 관측 영상을 태양으로부터의 거리와 시간에 따른 영상으로 변환하는 단계인,
롤 각도 보정 방법.
According to claim 1,
The step of converting the observation image into an image of the movement of a star according to the change in azimuth includes:
A step of converting the observation image of the polar coordinate system indicated by the azimuth and height into an image according to the distance and time from the sun,
How to correct roll angle.
제3항에 있어서,
상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임으로 변환된 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 단계는,
상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임으로 변환된 영상에 대해 2차원 이산 푸리에 변환을 수행하는 단계, 그리고
상기 2차원 이산 푸리에 변환의 결과를 사용하여 상기 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 단계
를 포함하는, 롤 각도 보정 방법.
4. The method of claim 3,
The step of calculating the Fourier power for the phase velocity by performing a discrete Fourier transform on the image converted into the motion of the star according to the change in the azimuth includes:
performing a two-dimensional discrete Fourier transform on the image converted to the motion of a star according to the change in the azimuth, and
calculating a Fourier power for the phase velocity using the result of the two-dimensional discrete Fourier transform;
Including, roll angle correction method.
제1항에 있어서,
상기 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 단계에서,
상기 방위각에 따른 별의 속도는 상기 계산된 푸리에 파워에 대해 가중 평균을 사용하여 계산되는,
롤 각도 보정 방법.
According to claim 1,
In the step of calculating the speed of the star according to the azimuth using the calculated Fourier power,
The speed of the star along the azimuth is calculated using a weighted average of the calculated Fourier powers,
How to correct roll angle.
제1항에 있어서,
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 단계는,
상기 별의 속도에 대해 가중 평균을 사용하여 상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산하는 단계,
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각과 미리 설정된 이론적인 별의 속도가 최소가 되는 방위각 사이의 각도 차이를 계산하는 단계, 그리고
상기 관측 영상에 대해 상기 각도 차이만큼 회전시키는 단계
를 포함하는, 롤 각도 보정 방법.
According to claim 1,
Rotating the observation image based on the azimuth at which the speed of the star is the minimum comprises:
calculating an azimuth at which the speed of the star is minimized using a weighted average of the speed of the star;
calculating an angular difference between an azimuth at which the speed of the star is minimized and an azimuth at which a preset theoretical speed of the star is minimized; and
rotating the observed image by the angle difference
Including, roll angle correction method.
제6항에 있어서,
상기 관측 영상에 대해 상기 각도 차이만큼 회전시키는 단계에서,
상기 관측 영상이 직교 좌표계의 영상인 경우, 롤(roll) 축을 기준으로 상기 각도 차이만큼 상기 관측 영상을 회전시키거나, 또는
상기 관측 영상이 극 좌표계의 영상인 경우, 방위각 축을 상기 각도 차이만큼 이동시키는,
롤 각도 보정 방법.
7. The method of claim 6,
In the step of rotating by the angle difference with respect to the observation image,
When the observed image is an image of a Cartesian coordinate system, the observed image is rotated by the angle difference with respect to a roll axis, or
If the observation image is an image of a polar coordinate system, moving the azimuth axis by the angle difference,
How to correct roll angle.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 미리 설정된 이론적인 별의 속도가 최소가 되는 방위각은 180도인,
롤 각도 보정 방법.
8. The method according to claim 6 or 7,
The azimuth at which the preset theoretical speed of the star is minimized is 180 degrees,
How to correct roll angle.
태양 코로나그래프의 관측 영상에 대한 롤 각도를 보정하는 장치로서,
프로세서, 메모리 및 입출력기를 포함하며,
상기 입출력기는 외부로 정보를 표시하거나 음성을 출력하고, 외부로부터 입력되는 정보 또는 명령을 수신하며,
상기 메모리는 코드의 집합을 저장하도록 구성되고,
상기 코드는,
상기 관측 영상을 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상으로 변환하는 프로세스,
상기 방위각 변화에 따른 별의 움직임의 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 프로세스,
계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 프로세스, 그리고
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 프로세스
를 실행하도록 상기 프로세서를 제어하는 데 사용되는,
롤 각도 보정 장치.
As a device for correcting the roll angle for the observed image of the solar coronagraph,
including processors, memory and input/output devices;
The input/output device displays information or outputs voice to the outside, and receives information or commands input from the outside,
the memory is configured to store a set of codes;
The code is
A process of converting the observation image into an image of the movement of a star according to an azimuth change;
A process of calculating the Fourier power for the phase velocity by performing a discrete Fourier transform on the image of the motion of the star according to the change in the azimuth;
the process of calculating the speed of the star as a function of azimuth using the calculated Fourier power, and
The process of rotating the observed image based on the azimuth at which the speed of the star is minimal.
used to control the processor to execute
Roll angle compensator.
제9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 입출력기를 통해 외부로부터 상기 관측 영상을 입력받는 프로세스, 그리고
상기 관측 영상 및 회전된 관측 영상을 상기 입출력기를 통해 외부로 표시하는 프로세스
를 더 실행하는, 롤 각도 보정 장치.
10. The method of claim 9,
The processor is
a process of receiving the observation image from the outside through the input/output device; and
A process of externally displaying the observed image and the rotated observed image through the input/output device
To run more, roll angle correction device.
제9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 관측 영상이 직교 좌표계의 영상인 경우 대응하는 극 좌표계의 영상으로 변환하는 프로세스
를 더 실행하는, 롤 각도 보정 장치.
10. The method of claim 9,
The processor is
When the observation image is an image of a Cartesian coordinate system, a process of converting it into an image of a corresponding polar coordinate system
To run more, roll angle correction device.
제9항에 있어서,
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 프로세스는,
상기 별의 속도에 대해 가중 평균을 사용하여 상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각을 계산하는 프로세스,
상기 별의 속도가 최소가 되는 방위각과 미리 설정된 이론적인 별의 속도가 최소가 되는 방위각 사이의 각도 차이를 계산하는 프로세스, 그리고
상기 관측 영상에 대해 상기 각도 차이만큼 회전시키는 프로세스
를 포함하는, 롤 각도 보정 장치.
10. The method of claim 9,
The process of rotating the observed image based on the azimuth at which the speed of the star is the minimum,
a process of calculating an azimuth at which the speed of the star is minimal using a weighted average of the speed of the star;
a process of calculating an angular difference between an azimuth at which the speed of the star is minimized and an azimuth at which a preset theoretical speed of the star is minimized; and
The process of rotating the observed image by the angle difference
Including, roll angle correction device.
태양 코로나그래프의 관측 영상에 대한 롤 각도를 보정하는 장치로서,
직교 좌표계의 관측 영상을 대응하는 극 좌표계의 관측 영상으로 변환하는 좌표 변환부,
상기 좌표 변환부에 의해 변환된 극 좌표계의 관측 영상을 방위각을 기준으로 시간과 높이에 의해 표시되는 관측 영상으로 변환하는 방위각 기준 좌표 변환부,
상기 방위각 기준 좌표 변환부에 의해 변환된 영상에 대해 이산 푸리에 변환을 수행하는 이산 푸리에 변환부,
상기 이산 푸리에 변환부에 의해 수행된 이산 푸리에 변환 결과를 사용하여 위상 속도에 대한 푸리에 파워를 계산하는 푸리에 파워 계산부,
상기 푸리에 파워 계산부에 의해 계산된 푸리에 파워를 사용하여 방위각에 따른 별의 속도를 계산하는 속도 계산부,
상기 속도 계산부에 의해 계산된 별의 속도 중에서 최소의 별의 속도에 해당하는 방위각을 계산하는 최소 방위각 계산부, 그리고
상기 최소 방위각 계산부에 의해 계산된 방위각에 기초하여 상기 관측 영상을 회전시키는 영상 회전 처리부
를 포함하는 롤 각도 보정 장치.
As a device for correcting the roll angle for the observation image of the solar coronagraph,
a coordinate transformation unit that converts an observation image of a Cartesian coordinate system into an observation image of a corresponding polar coordinate system;
An azimuth reference coordinate conversion unit for converting the observation image of the polar coordinate system converted by the coordinate conversion unit into an observation image displayed by time and height based on the azimuth;
a discrete Fourier transform unit that performs a discrete Fourier transform on the image transformed by the azimuth reference coordinate transform unit;
a Fourier power calculator for calculating a Fourier power for a phase velocity using a result of the discrete Fourier transform performed by the discrete Fourier transform unit;
a speed calculator for calculating the speed of a star according to an azimuth using the Fourier power calculated by the Fourier power calculator;
a minimum azimuth calculation unit for calculating an azimuth corresponding to the minimum stellar speed among the stellar speeds calculated by the speed calculation unit; and
An image rotation processing unit for rotating the observed image based on the azimuth calculated by the minimum azimuth calculation unit
A roll angle correction device comprising a.
제13항에 있어서,
상기 영상 회전 처리부는,
상기 최소 방위각 계산부에 의해 계산된 별의 속도가 최소가 되는 방위각과 미리 설정된 이론적인 별의 속도가 최소가 되는 방위각인 180도 사이의 각도 차이를 계산하고, 상기 관측 영상에 대해 상기 각도 차이만큼 회전시키는,
롤 각도 보정 장치.
14. The method of claim 13,
The image rotation processing unit,
Calculate the angular difference between the azimuth at which the speed of the star calculated by the minimum azimuth calculation unit is the minimum and the azimuth at which the preset theoretical speed of the star is the minimum of 180 degrees, spinning,
Roll angle compensator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101471509B1 (en) * 2014-08-01 2014-12-11 (주)에스이랩 Apparatus for analyzing coronal mass ejection and method thereof
KR101862490B1 (en) * 2016-12-13 2018-05-29 삼성전기주식회사 image correct processor and computer readable recording medium

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