怀柔太阳观测资料处理软件的制作方法

本发明属于太阳物理领域中的观测资料处理软件领域，在世界太阳物理领域历史上资料处理一般多是采用命令行方式，与图形图像相关的处理一般都是采用直接图形方法进行处理。而本发明突破传统编程思想束缚，综合采用面向对象、工作流、可视化及人机对话技术，通过在下拉菜单选择或人机对话界面即可将资料处理过程中所需的物理参数反复调整从而得到所需结果、理想的图形图像输出效果使用同样方法在良好的体验中轻松完成，使原本花费较多时间才能完成的工作，在几分钟内即可方便便捷完成。这一软件所采用上述技术较为成熟，关键是我们首次将这些技术方法充分地综合应用到本观测资料的处理当中，是对原有编程方法的创新，开启了简洁高效资料处理的新里程碑，使原本需花费很多时间学习才能部分掌握的资料处理方法，变得上手即可轻松完成的新资料处理状态。(特别是采用面向对象、工作流技术、人机对话技术，使图像处理在常规处理方面变得高效、便捷；在图像处理物理参数调整、图像视觉效果参数调整方面，可通过对话方式输入调整参数，整个图像处理过程同样高效、快捷及友好。)本软件适用于怀柔观测资料处理，可在此基础上开展未来空间其方法为全世界整个太阳物理领域在观测资料处理软件方面提供良好借鉴。

背景技术：

太阳物理资料处理软件是观测资料处理必备工具，只有通过软件的处理才能了解发现新的观测现象，帮助了解这些现象的物理本质。

太阳物理观测事关各个国家空间战略、通讯导航、经济发展与国民生活中离不开的电网、输油管道的安全等，其资料的准确、高效处理事关太阳活动预报及深入研究。中国一直在有计划的部署太阳物理观测布局。怀柔太阳物理观测资料有多个品种，都是进行太阳活动预报、太阳物理研究不可缺少的成份。其中的横场资料是世界太阳物理观测中的优质及稀有资料。但是其观测参数与世界其它的参数不同；早期由于网络不发达，怀柔太阳物理观测资料记录格式也与国际标准不同；不同时期CCD大小导致图像大小不同、图像色阶也不同，这些因素使得必须要针对这些特点进行处理，才能得到正确的结果、用户才能用好这些资料。资料处理中的这些特殊性是其它任何软件都不能替代的。事实上，怀柔观测资料使用者根据自己需求挑选自己偏好的资料品种进行资料处理编程处理，因此资料处理程序不具有系统性，造成资料在使用上的不易使用结果，更谈不上高效便捷，对资料的批量处理。研制具有资料处理系统性、准确性、同时具有时代便捷高效特征的怀柔观测资料处理软件成为迫切需求和趋势，具有对软件技术的深入理解和打造世界先进水平的理念，使得我们提出并研制了这一世界先进的观测资料处理软件。

国际太阳物理领域著名的SolarSoft^[1][2]软件是处理太阳物理资料的通用软件，但开发较早，并一直延续至今一直在广为使用。该软件是采用命令行方式，与图形图像相关的处理是采用直接图形方法。是需花费很多时间学习才能部分掌握的资料处理方法。

将面向对象编程、工作流、可视化及人机对话技术综合应用在太阳物理资料处理处理尤其集中体现在怀柔太阳观测资料处理软件中，使得这个软件资料处理的系统性、准确性、高效便捷的处理效果是其它任何软件都不能替代的。

主要参考文献附录

[1]http：//www.lmsal.com/solarsoft/

[2]Data Analysis with the SolarSoft System，Solar Physic，Volume 182，Issue 2，pp 497-500

技术实现要素：

本发明的目的是针对怀柔观测资料处理方面存在的缺乏系统性、缺乏符合国际标准规范、定标困难、耗费时间等问题，综合采用了面向对象、工作流、可视化及人机对话技术的优势，形成了能够处理怀柔太阳观测资料任何时期、类型、格式的内容，并且处理过程简洁、得到结果高效，易学，便于用户使用资料， 为资料充分利用提供极大便利。填补国内外在怀柔太阳观测资料系统使用上的空白。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

1.总结归纳了本观测资料处理及其图形或图像处理所需要解决和可能需要的功能。具体如，针对怀柔太阳物理观测资料历史上存在种种在上述技术领域中提到的问题进行了系统性修正；又如，针对磁场处理中定标、磁场分量处理这些困扰用户问题，采用工作流技术，选定资料后，遵循软件流程(已定义好的处理步骤)即可得到磁场处理结果。

2.根据这些功能设计总的软件界面、设计工具栏功能。

3.在工具栏功能中定义处理过程流程。

4.计算过程中交互调整物理参数，计算，并得到可视化结果以便比较。

5.在资料处理运算结束后，显示并调试显示结果图像或图像。使其可视化界面内容充分、可操作性强。

6.资料处理结果输出满足使用者要求。即不仅可以屏幕输出，也可打印机输出，是一个较完整的软件。

综上所述，本发明与已存在的资料处理程序相比优势在于：

1.本发明在资料处理过程中，系统解决了观测历史上存在的种种遗留问题，是至今国际上唯一一款怀柔观测资料处理综合性软件。

2.本发明具有高效便捷的处理效果，是其它任何软件不可替代的。

3.本发明具有易于使用效果，极其利于资料的充分利用、共享。

3.本发明为我国未来新型观测资料处理软件研制打下基础，可将其集成到这一软件中来，成为我国及全世界太阳物理领域资料处理的必备先进软件。

附图说明

图1为整体软件主界面。反映了软件整体功能。

图2为快捷工具栏功能实现。示例反映快捷工具栏的每一种功能。

图3为矢量磁图。对于用户不易理解技术问题，如磁图生成中的定标、磁分量处理等，采用工作流方法，从资料选择至成图，按键即可完成。

图4至图7为对物理参数动态调整、计算至最终得到满意结果的过程示例。同时也对图像动态调整，计算至最终得到满意结果的过程示例。反映了面向对象技术的采用使原本需资深编程用户反复调试多条带关键字命令才能实现的功能，只需点击几下鼠标或简单键入数字即可完成。反映了工作流、人机对话等采用技术使得资料处理过程简洁、快速。

图8至图9为实现打印输出的过程示例。借图示来反映快捷工具栏功能(如图3所示)或下拉菜单功能的实现，此系列图主要反映在打印输出方面的具体实现步骤。

具体实施方式

本发明的具体实施方式结合附图说明如下：

1.首先完成软件主界面设计及编程，如图1所示。接下来实现快捷工具栏功能(如图2所示)或下拉菜单功能。

2.实现快捷工具栏功能(如图2所示)或下拉菜单功能的具体过程细节设计。

3.对于用户不易理解技术问题，如磁图生成中的定标、磁分量处理等，采用工作流方法。实现时的模块包括：资料选择、处理、图像显示、图像参数对话框及其中功能的处理。从资料选择至成图，按键或输入参数即可完成。系列图图3至图7依次分别展示了从资料读取、定标、局部处理(放大)、对不同磁场强度的色彩表达、磁图生成的结果。

4.对于图像处理，采用工作流方法、面向对象方法。实现时的模块包括：资料选择、处理、图像显示、图像参数对话框及其中功能的处理。其中图6为对不同磁场强度的色彩表达进行选择、图7为对磁场强度线型的选择，使图像结果表达更为准确。

5.输出可实现硬拷贝方式，通过调用第三方的打印机函数，可实现对打印参数的选择，如图8、图9所示，得到处理结果在布局(大小、方位、份数)等方面的全面最佳选择。通过本实现过程示例给出了上述快捷工具栏功能(如图2所示)或下拉菜单功能的具体说明。单击print菜单项，弹出打印窗口，可以 对打印机进行设置并打印目前窗口所显示图像。

上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。