پايش خودكار حلقه هاي تاج خورشيد و آشكارسازي نوسانات آنها

Automated tracking of solar coronal loops and detection of their oscillations

شناسايي و پايش حلقه هاي تاج خورشيد كليد درك ميدان مغناطيسي خورشيد است. در اين مقاله، نوسان هاي آرام و سريع مغناطوهيدروديناميكي حلقه‌هاي پايش شده از تصاوير متوالي فرابنفش دور مطالعه مي‌شود. بدين منظور تصاوير 171 آنگستروم 14 آگوست 2010 در بازه زماني 00:00:00 تا 00:15:00 و 20 ژانويه 2012 در بازه زماني 07:10:01 تا 07:24:37 تلسكوپ اس دي او مورد بررسي قرار گرفته است. با اعمال تبديل موجكي پيوسته دو بعدي با موجك مورلت، حلقه هاي تاج خورشيد از تصاوير زمينه جدا شده و نوفه‌ها حذف شده اند، سپس به كمك روش رديابي حلقه هاي جهت‌مند، حلقه ها برچسب خورده و پهناي آنها معلوم مي گردد. ممان هاي زرنيك هر يك از حلقه ها به عنوان خواص ناوردايي (انتقال، مقياس، دوران) محاسبه شده و از شبكه هاي عصبي مصنوعي براي شناسايي حلقه ها در تصاوير متوالي استفاده شده و با ميانگين گرفتن از پيكسل ها در امتداد موازي با محور حلقه، نوسانات سريع و ميانگين گرفتن در امتداد عمود بر حلقه، نوسانات آرام آشكارسازي مي شوند. سرعت فاز، دوره تناوب و زمان ميرايي وجوه نوساني محاسبه مي شوند.

Identification and tracking of solar coronal loops is key to understanding solar magnetic field. Slow and fast Magnetohydrodynamic oscillation of tracked loops from sequence 171Å extreme ultra – violet images was detected. The method was demonstrated using 171Å images taken by SDO/AIA on 14 August 2010 and 20 January 2012. Two dimensional continuous wavelet transform (CWT) was used to clarify images of loops and to eliminate additional noises. Applying OCCULT method, the loops were labeled and their widths were determined. The Zernike moments of loops as an invariant property (transformation, scale and rotation) of loops were calculated. Then, the Probabilistic Neural Network (PNN) was used for identification of the same loops from sequence images. Slow longitudinal Magnetohydrodynamic oscillations were extracted by averaging pixels intensities perpendicular to tube axis. Fast oscillations in distinguishable tubs were observed observable by averaging pixels’ intensities in direction of tube axis. Also, periods, phase velocity, and damping time of oscillations were computed .