Přechod Venuše přes Slunce a digitální zpracování obrazu
Cílem digitálního zpracování obrazů (DZO) je
- zlepšení celkového vzhledu obrazu pro pozorovatele (ostření, odstranění poškození obrazu, odstranění šumu, atd.),
- připravit obrazy pro další analýzu,
- zkoumat a interpretovat skrytou informaci v obraze.
Přechod Venuše pozorovaný na observatoři v Ondřejově
Z časové sekvence pozorování kolem druhého kontaktu byly vybrány pro ukázku zpracování čtyři snímky. Průběh "kapkového efektu" je sledován v bílém světle. Úhlové rozlišení je vyznačeno v obraze, orientace – jih je nahoře. V dolní části každého z nich je zobrazení originálu (černobílé), v horní části snímků jsou výřezy sledované oblasti (kapka) po zpracování různými technikami – zleva doprava A, B, C, D, (E pro čtvrtý snímek).
 05:38:31:08 UT |
 05:38:31:20 UT |
 05:38:34:23 UT |
 05:39:09:02 UT |
A, B – představují metody nazývané ostření hran v obraze. Matematicky vyjádřeno jde v těchto obrazech o diskrétní konvoluci obrazové matice (digitalizovaný obraz originálu) s maticí digitálních filtrů h(A), h(B), které jsou vysokofrekvenčními propustmi.
C, D – představují metody detekce hran. Hrany jsou jakési hranice objektů v obraze. Jejich vyhledávání slouží k identifikaci objektů (velikost, tvar,...), k registraci a segmentaci objektů v zobrazované scéně. Hrany jsou v digitálním obraze vyjádřeny jako rovné čáry, křivky nebo různě seskupené izolované tmavé body proti světlému pozadí. Matematické metody jsou proto založeny na vyhledávání takových změn v obrazové matici. K tomu slouží 1. derivace jasové funkce (vyhledávají se gradienty ve směrech x a y) – viz výřez C, nebo 2. derivace jasové funkce, jejíž aplikace se provádí konvolucí s tzv. Laplaceovými filtry – viz výřez D.
Poslední obrázek v sekvenci obsahuje navíc výřez E, kde obraz byl zpracován nejprve filtrem modelujícím vysokofrekvenční propust a poté byla na obraz aplikována transformační tabulka přiřazující obrazovým bodům v určitém úzkém jasovém intervalu vybranou barvu.
Další čtveřice obrazů zobrazuje snímky pozorované ve spektrální čáře H-alfa (vlnová délka 656.3 nm). V této čáře se pozoruje v atmosféře Slunce vrstva nazývaná sluneční chromosféra.
 |
 |
 |
 |
V horním levém obraze je zaznamenána situace před prvním kontaktem. Venuše vstupuje do chromosféry a právě pozorování ve spektrální čáře H_alfa nám umožňuje vizualizaci jevu těsně před prvním kontaktem, který lze pak pozorovat v bílém světle.
V pravém horním obraze je původní levý snímek s vyznačeným detailem zpracovaného obrazu. Použité matematické metody zde odstranily šum v obraze pomocí zhlazovacích filtrů a poté byla aplikována na obraz nelineární jasová funkce pro zvýšení kontrastu.
Levý dolní obraz zachycuje situaci před druhým kontaktem, je vyznačena hranice mezi sluneční chromosférou a fotosférou (další vrstvou v atmosféře Slunce).
Pravý dolní obraz je zvětšením obrazu před druhým kontaktem. Ve sluneční fotosféře je vyznačena projekce bodu druhého kontaktu. Zpracování obrazu zde napomohlo k určení hrany chromosféra – fotosféra a geometrická transformace objektu k identifikaci bodu 2. kontaktu.