日本地球惑星科学連合2024年大会

講演情報

[E] 口頭発表

セッション記号 P (宇宙惑星科学) » P-EM 太陽地球系科学・宇宙電磁気学・宇宙環境

[P-EM10] Dynamics of Magnetosphere and Ionosphere

2024年5月27日(月) 10:45 〜 12:00 展示場特設会場 (2) (幕張メッセ国際展示場 6ホール)

コンビーナ:今城 峻(京都大学大学院理学研究科附属地磁気世界資料解析センター)、家田 章正(名古屋大学 宇宙地球環境研究所)、佐藤 由佳(日本工業大学)、藤本 晶子(九州工業大学)、座長:能勢 正仁(名古屋市立大学 データサイエンス学部)、山本 和弘(東京大学理学研究科)

11:00 〜 11:15

[PEM10-07] A penalized background subtraction model for scaling of low signal-to-noise ratio Ionogram video images

廣重 優1、*藤本 晶子1阿部 修司2池田 昭大3吉川 顕正2 (1.九州工業大学、2.九州大学、3.鹿児島工業高等専門学校)

キーワード:電離圏観測、イオノグラムスケーリング、画像処理、動体検出

The upper atmosphere, known as the ionosphere, can affect shortwave communications and cause satellite positioning errors. Measuring the altitude distribution of electron density in the ionosphere, using High-Frequency radio wave reflections often causes the low signal-to-noise ratio of ionospheric echoes due to radio frequency interference. We propose a model for converting low-signal-to-noise-ratio ionospheric echo video images (Ionogram) into noise-reduced images using image processing techniques, for tracing the ionospheric echoes from Ionogram. The proposed method consists of three processing parts: STEP1. noise removal optimized for individual Ionogram images, STEP2. extraction of ionospheric echoes by penalized background subtraction technique, and STEP3. fine-tuning of ionospheric echo signals using a minimum spanning tree algorithm. For unstable signal-to-noise-ratio Ionograms, the model automatically determines the boundary threshold between signal and noise using ridge regression for STEP1 and non-fixed penalized parameters for STEP2. The proposed model successfully reproduces fine Ionograms.