学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于雷达图像的台风云系识别以及台风中心定位方法研究

作　者: 许晋玮
导　师: 王萍
学　校: 天津大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 螺旋云带 支持向量机 特征提取 数学形态学 骨架线 遗传算法 中心定位
分类号: P444
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 59次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


台风是严重影响人类社会生产和生活的灾害性天气,对于多普勒天气雷达反射率图像中的台风云系进行准确分割,同时对其中心进行准确定位,具有极其重要的现实意义;本文提出的一系列方法在台风云系的分割与识别、区域规整与骨架线提取、台风中心定位中起到了重要作用。对于台风云系的分割而言,其目的是获取包含于其中的台风螺旋云带;本文提出了基于支持向量机的图像分割方法,通过选择固定样本或者实时样本,训练支持向量机,得到图像分类器,从而有效地分割多普勒天气雷达反射率图像中不同强度的螺旋云带。对于经过分割得到的螺旋云带,需要识别其中典型的螺旋云带;本文提出了基于特征描述和分类器判定的区域识别方法,通过提取区域特征,训练支持向量机,得到区域分类器,从而有效地区分典型螺旋云带与其它云带。对于经过识别得到的典型螺旋云带,需要进行区域规整与骨架线提取;本文提出了基于数学形态学的区域规整方法,能够有效地平滑连通域边缘;在区域规整的基础上,使用骨架线提取算法和剪枝算法,得到了完整的和几乎没有分叉的局部骨架线。对于提取和预处理得到的局部骨架线,需要依靠其进行台风中心定位;本文提出了基于遗传算法和模板匹配的方法,通过优化模板参数,得到最佳匹配效果,从而得到最优台风中心。本文在多普勒天气雷达反射率图像的基础上,结合了台风在发展过程中的若干特征,运用了模式分类原理与进化计算理论,有效地解决了台风云系的分割问题和台风中心的定位问题。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-20
  1.1 台风概述  8-12
    1.1.1 台风的形成  8-9
    1.1.2 台风的危害  9-10
    1.1.3 台风的结构  10-11
    1.1.4 台风中心定位的意义  11-12
  1.2 研究现状  12-17
    1.2.1 国外研究现状  13-15
    1.2.2 国内研究现状  15-17
  1.3 本文概述  17-20
    1.3.1 问题的提出  17-18
    1.3.2 问题的分析  18-19
    1.3.3 解决的方案  19
    1.3.4 文章的结构  19-20
第二章 基于多普勒天气雷达反射率图像的台风云系分割  20-37
  2.1 基于固定样本和SVM的静态分割  21-29
    2.1.1 固定样本的选择方法  21-22
    2.1.2 静态分类器的设计方法  22-23
    2.1.3 样本冗余性与分类器性能的分析  23-25
    2.1.4 基于固定样本的静态分割实验  25-29
  2.2 基于实时样本和SVM的动态分割  29-37
    2.2.1 基于固定样本静态分割的失效性分析  29-30
    2.2.2 基于人机交互模式的实时样本选择方法  30-31
    2.2.3 动态分类器的设计方法  31-33
    2.2.4 基于实时样本的动态分割实验  33-37
第三章 基于特征描述和分类器判定的典型螺旋云带识别  37-51
  3.1 螺旋云带的特征提取  38-39
  3.2 螺旋云带的特征选择  39-44
  3.3 特征的类内聚集性和类间可分性分析  44-46
  3.4 基于SVM的螺旋信息富集区域识别  46-51
第四章 基于数学形态学的螺旋云带规整及其骨架线提取  51-56
  4.1 基于数学形态学的连通域规整及其骨架线提取  51-56
第五章 基于自适应参数整定的台风中心定位研究  56-73
  5.1 问题分析与方案设计  56-58
  5.2 基于遗传算法和局部螺旋云带骨架线的台风中心搜索方法  58-63
  5.3 算法的性能分析  63-73
    5.3.1 算法的可靠性分析  63-69
    5.3.2 算法的推广性分析  69-73
第六章 总结与展望  73-75
  6.1 本文总结  73-74
    6.1.1 基于多普勒天气雷达反射率图像的台风云系分割方法  73
    6.1.2 基于特征描述和分类器判定的典型螺旋云带识别方法  73
    6.1.3 基于数学形态学的螺旋云带规整及其骨架线提取方法  73-74
    6.1.4 基于自适应参数整定的台风中心定位方法  74
  6.2 本文展望  74-75
参考文献  75-80
发表论文和参加科研情况说明  80-81
致谢  81

相似论文

  1. 天然气脱酸性气体过程中物性研究及数据处理,TE644
  2. 基于SVM的常压塔石脑油干点软测量建模研究,TE622.1
  3. 压气机优化平台建立与跨音速压气机气动优化设计,TH45
  4. 基于SVM的高速公路路面浅层病害的自动检测算法研究,U418.6
  5. 基于PCA-SVM的液体火箭发动机试验台故障诊断算法研究,V433.9
  6. 空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
  7. 音乐结构自动分析研究,TN912.3
  8. 舌体特征的提取及融合分类方法研究,TP391.41
  9. 胆囊炎和肾病综合症脉象信号的特征提取与分类研究,TP391.41
  10. Q学习在基于内容图像检索技术中的应用,TP391.41
  11. 直推式支持向量机研究及其在图像检索中的应用,TP391.41
  12. 中医舌诊中舌形与齿痕的特征提取及分类研究,TP391.41
  13. 空间交会接近视觉测量方法研究,TP391.41
  14. 图像实时采集、存储与处理方法研究,TP391.41
  15. 唇读中的特征提取、选择与融合,TP391.41
  16. 基于SVM的中医舌色苔色分类方法研究,TP391.41
  17. 多币种纸币处理技术的研究与实现,TP391.41
  18. 基于类Harr特征和最小包含球的纸币识别方法的研究,TP391.41
  19. 基于图像的路面破损识别,TP391.41
  20. 移动机器人视觉检测和跟踪研究,TP242.62
  21. 高光谱与高空间分辨率遥感图像融合算法研究,TP751

中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 天气学 > 热带气象
© 2012 www.xueweilunwen.com