收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于内容的卫星云图处理与信息检索技术研究

上官伟  
【摘要】: 近年来,随着信息时代特别是数字时代的来临,计算机信息处理已经成为卫星云图处理最主要的手段。卫星云图是遥感成像数据中包含信息最多的数据源之一,采用图像处理方法分析并提取有用图像特征和内容,进而判断大气变化情况和天气形势,是当前天气预报界的主流工作模式。因此,合理地处理、分析和应用卫星云图信息,已经成为卫星云图处理的主要研究方向。 本文在借鉴传统图像处理方式的前提下,提出了基于内容的卫星云图处理和信息检索方法,提高了图像处理的目的性和使用效率,具有较高的创新价值和实用价值。本文所提出的图像内容的含义包含两层意思:一是纹理、颜色、形状、边缘等基本图像特征,它们组成了反映图像特点最基本的内容;二是通过这些特征所反映出的信息,即该图像所描述的天气状况及发展趋势。在本文中,针对这两层图像内容作了系统的分析,采用了多种图像处理算法提取图像特征,并进一步分析这些特征所体现出的信息,达到实际应用的目的。具体地,本文完成的工作和取得的研究成果主要包括以下几个方面: 1.将基于内容处理的思想引入卫星云图处理领域 本文将卫星云图的特征作为研究内容,从底层特征提取和高层图像检索两个层次研究了卫星云图内容的处理和分析,并将图像理解的范畴引入卫星云图处理领域,是具有前瞻性的研究课题。 2.针对卫星云图基本特征,提出了识别卫星云图的基本判据 在系统分析大量卫星云图的基础上,提出了卫星云图识别的一般判据,并从这六大判据依次上升到图像的四项特征(颜色、纹理、边缘、形状),为准确地进行云图处理和识别奠定了基础。 3.在小波域内系统研究了基于组合滤波思想的卫星云图预处理算法 卫星云图由于其成像机制,遥感图像的分辨率和清晰度还有待提高,图像“软”处理技术在当前硬件水平欠缺的情况下就显得尤为重要。基于小波域的组合滤波方法将平滑滤波的思想应用于小波分解图像,在小波域内能够充分滤除干扰,重构后的图像质量取得了明显改善。 4.系统分析了卫星云图的特征,提出了改进的边缘检测融合算法 卫星云图的基本特征可以包括光谱特征、纹理特征和空间几何特征三类。本文从颜色处理和灰度校正出发,研究了卫星云图的颜色特征,改善了图像质量;系统分析了卫星云图的纹理特性,采用具有统计特性的共生矩阵法分析图像纹理特征参数,实现了卫星云图的特征识别;特别是针对卫星云图的边缘特征,提出了改进的边缘检测融合算法,该算法基于sobel算子的强边缘检测原则和cannv算子的最优检测三大准则,取得了较好的改良效果。 5.提出了基于特征矢量空间和全局竞争生长准则的区域生长算法 卫星云图的区域特征提取一直是个难题,常面临“找不准”和“溢出”等问题,本文改进了常规的区域生长算法,在特征矢量空间表征图像,基于全局比较探测、面积测定及空间优先、竞争机会均等三个生长准则,采用贴标签的方式决定特征向量的归属,能够准确的提取目标区域。 6.基于变分方法,提出了两种卫星云图轮廓提取算法 卫星云图的轮廓特征是最重要的一种视觉特征,本文采用变分方法提取卫星云图轮廓,系统分析了变分理论的两大分支——参数活动轮廓模型和几何活动轮廓模型的特点,提出了两种轮廓提取算法,能够有效实现卫星云图真实轮廓的标记。 7.提出了一种适用于卫星云图检索的多特征加权反馈方法 研究了基于内容的卫星云图信息检索特征提取、特征索引、图像匹配、特征反馈的全过程,从颜色、纹理、形状、轮廓等不同的图像特征内容出发,研究了根据不同特征进行图像信息检索的方法,提出了一套有效的图像多特征加权反馈检索方法,能够准确高效地检索相关的图像信息。 本文在分析了大量图像和借鉴传统方法的基础上,针对卫星云图的特征,提出了几种适合于卫星云图的处理方法,取得了较好的实验效果。由于气象图像数据量的庞大,为了便于查询分析结果,建立了便利的卫星云图数据库,研究了基于图像内容的图像检索方法。本课题将卫星云图的处理、分析、入库、检索、应用及预报的业务过程作为一个整体联系起来,提高了卫星云图的应用效率,具有较高的理论价值和应用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何超;;利用小波分析在卫星云图中提取对流云团[J];科技资讯;2008年19期
2 王信存;;基于自适应小波变换的图像卡通纹理分离[J];辽东学院学报(自然科学版);2013年04期
3 何伟;;提升小波变换在边缘检测中的应用[J];电脑知识与技术;2013年25期
4 王思雨;吐尔洪江·阿布都克力木;阿斯古丽·艾合麦提;;一种新的基于小波变换的图像边缘检测方法[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2018年01期
5 张力娜;李小林;;基于小波变换与偏微分方程的图像分解及边缘检测[J];计算机应用;2013年08期
6 石岩;陈劲杰;谢乃流;;基于特征匹配要求的纹理边缘检测[J];工业控制计算机;2010年10期
7 唐向宏,龚宇,龚耀寰;用M带小波变换实现图像的边缘检测[J];电子科技大学学报;1997年02期
8 董卫军,周明全,耿国华,黎晓;基于内容的图像检索技术研究[J];计算机工程;2005年10期
9 张洪发;;怎样提高卫星云图质量[J];四川气象;1991年02期
10 ;山东省利用网桥实现水情与卫星云图网间互连[J];山东水利科技;1996年03期
11 ;巴西利用卫星云图监测保护亚马逊森林[J];华东森林经理;1993年02期
12 张东生;;卫星云图[J];陕西气象;1981年03期
13 ;卫星云图和航空保障[J];气象;1982年07期
14 丁艳,刘榴娣,郭宏;小波变换在图像边缘检测中的应用[J];北京理工大学学报;1998年05期
15 吴泽晖;基于小波变换的纹理识别[J];海南大学学报(自然科学版);1997年04期
16 张军;张海云;赵玉刚;司马中文;;基于形态学和小波变换的瓷砖缺陷边缘检测[J];计算机仿真;2019年01期
17 邓明红;;“卫星云图的识别”课外实践活动设计[J];地理教学;2010年12期
18 家荣;;怎样看卫星云图[J];劳动世界;1998年03期
19 许漫坤,平西建;一种基于第二代小波变换的纹理分类新方法[J];信息工程大学学报;2003年03期
20 陈祖国;李勇刚;陈晓方;阳春华;桂卫华;;高温和动态凝固条件下金属图像的纹理和边缘检测(英文)[J];Journal of Central South University;2018年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李进文;赵海坤;李海涛;;卫星云图数据传输的提速[A];中国气象学会2006年年会“提高大气监测自动化水平、为业务技术体制改革作贡献”分会场论文集[C];2006年
2 饶海塘;;兰勃托投影卫星云图逐点经纬度计算方法[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
3 郑永光;陈炯;王洪庆;张焱;朱佩君;陈敏;白洁;陶祖钰;;2003年淮河流域持续暴雨的卫星云图特征及大尺度环境条件分析[A];新世纪气象科技创新与大气科学发展——中国气象学会2003年年会“03.7淮河大水的水文气象学问题”分会论文集[C];2003年
4 赵泽海;;卫星云图接收机放大器噪声系数分析[A];2009第五届苏皖两省大气探测、环境遥感与电子技术学术研讨会专辑[C];2009年
5 孟宪巍;徐蔚然;潘兴德;郭军;;基于内容的音乐信息检索技术综述[A];2008年声频工程学术交流年会论文集[C];2008年
6 徐国栋;郭恒业;;统计纹理生成模型[A];中国科学技术协会首届青年学术年会论文集(工科分册·上册)[C];1992年
7 郝芳;刘长江;;纹理分离加工中的注意机制[A];Proceedings of Conference on Psychology and Social Harmony(CPSH2011)[C];2011年
8 吴双全;;汽车内饰纺织品的色彩纹理设计[A];2013中国流行色协会学术年会论文集[C];2013年
9 严志程;陈为;;基于二维样本纹理的方向场引导的体纹理合成[A];中国计算机图形学进展2008--第七届中国计算机图形学大会论文集[C];2008年
10 邹世民;张宏鑫;钱博磊;Xavier Granier;;基于着色区间约束的法向纹理编辑方法[A];第五届全国几何设计与计算学术会议论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 上官伟;基于内容的卫星云图处理与信息检索技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 刘君;基于感知一致性的过程纹理生成研究[D];中国海洋大学;2015年
3 姚康;基于感知机理的真实感过程纹理生成模式研究[D];中国海洋大学;2012年
4 孙利君;基于样本的纹理合成方法研究[D];山东大学;2012年
5 冯国臻;基于结构分析的大规模WWW文本信息检索技术的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2001年
6 苗艳凤;木材山峰状纹理的视觉特性研究[D];南京林业大学;2013年
7 朱立军;虹膜坑洞、色素斑纹理检测方法研究[D];沈阳工业大学;2017年
8 赵洋;基于局部描述子的纹理识别方法及其在叶片识别方面的应用[D];中国科学技术大学;2013年
9 陈多;基于小波变换的癫痫脑电信号分析[D];东南大学;2017年
10 熊智新;基于小波变换的化学谱图数据处理[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金晶;小波变换在图像边缘检测中的应用[D];浙江大学;2010年
2 阮小东;基于方向小波变换的红外弱小目标检测[D];西安科技大学;2012年
3 王钰;基于回旋曲面图像的三维重构与纹理拼接[D];西安理工大学;2010年
4 姚芳;织物纹理的表征和自动识别的研究[D];东华大学;2010年
5 郇正良;基于小波变换的纹理图象分割算法研究[D];山东科技大学;2003年
6 齐珊珊;基于航空影像的建筑物立面纹理提取与应用[D];西安电子科技大学;2014年
7 徐蕊;基于内容的卫星云图分类方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 孙宁;动物纹理皮革服装设计研究[D];西安工程大学;2012年
9 蔡浩聪;基于提升小波变换的音膜图像并行处理研究及其在FPGA上的实现[D];广东工业大学;2012年
10 李秀丽;基于纹理合成的绒类针织物真实感模拟[D];江南大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 卢健;从接收国外卫星云图,到中国卫星服务世界[N];中国气象报;2018年
2 谢在永;如何观看卫星云图[N];中国消费者报;2001年
3 刘韬 罗俏兰 张奕;从“卫星云图”中找到关键证据[N];检察日报;2006年
4 宋海云;“肺纹理增粗”是怎么回事[N];民族医药报;2005年
5 金科;肺纹理增粗是怎么回事[N];大众卫生报;2007年
6 董丽;“肺纹理增粗”是怎么回事[N];民族医药报;2007年
7 王树增;抚摸“历史的真实纹理”[N];中国文化报;2015年
8 范建华 黄山市工艺美术学会;浅谈砚雕艺术的自然造型和纹理的运用[N];安徽经济报;2009年
9 张雪峰;信息检索技术的新视角[N];中华读书报;2005年
10 SCICHEN;符号和纹理构成的家装(上)[N];电脑报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978