基于图像特征分析的冰雹检测方法的研究

来源 :南京信息工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myweiyong168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
冰雹灾害每年都会给人民以及国家带来巨大的经济损失,所以准确的识别冰雹灾害对人民财产以及国家设施的保护起着重要的作用。目前,研究学者大多通过对冰雹云的多普勒雷达回波进行分析,从而实现冰雹灾害的预警与识别,但是识别结果还会存在一定的误差。本文提出从图像的角度出发,对降落的冰雹进行检测,将图像处理技术作为雷达检测的后验方法,进一步提高雷达预测识别的精准性。本文对图像检测算法中存在的热点、难点进行了重点的研究,具体的内容如下:首先,介绍了冰雹图片的采集设备、采集方法和采集的环境。然后对采集的冰雹图片进行预处理,来消除可能存在的噪声、光照等因素,在比较了三种彩色图片滤波方法,选择效果最好的距离方向滤波器实现图像的滤波;当光照等因素导致图像效果不佳时,本文选择MSRCR算法来增强图像质量。图像的预处理能够较好增加图像的细节信息,为之后的特征提取做好准备。其次,设计并实现了在D-S理论框架下融合多个特征的冰雹识别方法。对预处理后的图片进行颜色特征和纹理特征的提取,建立支持向量数据描述的分类模型进行识别,实验结果表明,基于单一特征的冰雹识别效果欠佳。利用D-S证据理论将颜色特征与纹理特征进行融合,对冰雹进行识别,对比实验结果表明,基于D-S证据理论的多特征融合方法能有效的提高冰雹的识别率,降低其误识率和拒识率。最后,对图像中的冰雹进行特征参数的测量。本文提出了一种基于HSI色彩空间和分水岭算法的测量方法。该方法对传统的分水岭算法进行改进,改进的分水岭算法首先进行HSI颜色模型的分割,之后利用距离变换和极小值变换消除多余的局部极小值。针对分离后的冰雹颗粒,分别采用统计像素法、Freeman链码和改进的最小外接矩形法来测量冰雹颗粒的面积、周长和直径。实验结果表明,所采用的方法精准度高、相关性较好。
其他文献
自然界中有许多天气现象,包括但不限于雨、雪、露、霜、冰雹等。随着科技的发展,人类出于各种各样的需要,对这些自然天气现象的观测需求也在加大。天气现象观测的终极目标一般是全天候、全气象、自动化、精确化观测,其中对露水观测而言,自动化精确观测更是成为研究的重点。本文采用机器视觉,对凝露天气现象进行自动化识别。研究了露水的形状特征在露水识别中的可能性,设计了采集露水数据的观测系统,分析了观测图像不同的预处
节理面的黏结面积对危岩体的稳定性起决定作用,同时也影响岩石的动力响应。分析节理面黏结面积与节理面刚度之间的关系,可以建立危岩体和基岩的振动幅值之比与节理面黏结面积之间的关系;再结合极限平衡理论,可以建立基于振幅比指标的危岩体稳定性计算方法。提出了共振黏结长度的概念:当岩体节理面的黏结长度达到共振黏结长度时,危岩体对基岩振动响应最大;而在共振黏结长度两侧,岩体的振幅比会随着黏结长度的改变产生相反的变
海洋蕴含各种资源,但由于水体介质对光波的吸收和散射特性,使得水下能见度低,对水下资源的勘测工作难度极大。传统的可见光成像探测技术在水下成像领域中的应用较为广泛,但传统的光电探测技术获取到的水下图像退化严重、模糊不清,图像包含的信息较少,早已不能满足研究学者们的需求。获取到对比度高、分辨率高的水下图像已经成为该领域亟需解决的问题。与传统的可见光成像相比,偏振成像能减少杂散光、散射光的影响,可在一定程
物联网催生了大量具有严格延迟要求的应用,例如车联网,智能农业,医疗监测系统等。这些应用对信息的时效性提出了很高的要求。如何度量信息的时效性成为了目前的热门研究话题。信息年龄(AoI)地提出弥补了延时和吞吐量在度量信息时效性上的不足,并在排队模型,排队策略以及多源多径等角度进行了研究。对于在某些重要时刻,则需要通过决策时刻年龄(AuD)来表征决策时刻信息的时效性。本文通过模型构建、模型优化、数值分析
作物株高的测量是农作物自动观测中的重要环节,它能直接反映作物的生长情况。本文将图像处理和FPGA硬件架构结合起来实现自动的实时作物株高测量系统,并将其广泛应用于农作物或景观植物的自动观测中,通过测量的株高信息反馈植物生长态势,指导进行人工干预的时机。本系统通过摄像头采集标尺图像,通过识别未被遮挡的标尺实现作物株高测量。本文首先研究了标尺图像识别及株高测量的具体算法并对其进行仿真验证;然后设计实现了
乳腺癌具有极高的发病率和死亡率,是一种对女性健康具有重大威胁的恶性肿瘤。在患者确诊为乳腺癌后,如何快速准确的针对不同的患者制定合适的治疗方案至关重要。临床上新辅助化疗正逐渐成为乳腺癌的主要治疗方式,且治疗后达到病理完全缓解的病人五年生存率很高。由于不同患者在新辅助化疗后治疗效果各异,化疗无效的患者极可能错过最佳治疗时机。因此急需一种无创式的评估和预测方法,对患者的治疗效果进行预测,辅助医生选择合适
目标跟踪作为计算机视觉中的一个热点问题,广泛应用于导弹定位、视频监控和无人机侦察等众多领域。近些年来,尽管基于孪生网络的目标跟踪算法蓬勃发展,但是在速度和精度上仍然受到一些复杂场景的限制,以至于无法得到有效的实际应用。其主要问题在于孪生网络算法的特征提取框架太浅以及无法在线学习,导致模型的判别性较弱。为解决上述问题,本文主要研究基于孪生网络的目标跟踪算法,主要贡献如下两点。首先,为了解决全卷积孪生
近年来,随着现代无线通信技术的发展,无线通信系统必须适应不断增长的用户数量,才能满足对新业务的需求。在这种背景下,基于多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)的通信系统能够在发射机和接收机上提供高速传输,同时保证服务质量引起了很多学者的关注。本文主要围绕MIMO信道建模进行研究,针对公路场景建立了不同的信道模型,深入研究了MIMO信道模型的天线阵列,概
由于成像系统及环境设备的缺点,图像不可避免会在采集、传输和存储等过程中受到污染导致质量下降。因此,图像复原是数字图像处理研究领域中的一项最基础的任务之一,并且它在后续图像的处理与应用中扮演着十分重要的角色。传统全变分在复原图像时因具有很好保存图像边缘信息的优点,被广泛应用于图像复原问题中。然而,由于全变分模型假设图像是分段光滑的,所以在复原过程中容易产生阶梯效应。为了进一步提高图像复原的质量,本文
随着智能手机等智能终端的普及,原来面向高性能配置服务器硬件上的图像处理和深度网络手写识别方法表现优秀,但是由于计算量太大,很难直接推广应用到存储和计算资源都有限的智能终端硬件上。为解决图像处理和深度网络计算量过大的问题,本文重点研究了面向智能终端的图像快速处理和轻量级深度网络手写识别方法。首先,为了加快智能终端上的图像处理速度,采用了图像快速压缩,图像灰度化增强,高斯滤波加权平均去噪,迭代最佳二值