气象传真图矢量化方法性能改进研究

发布时间：2020-09-05 12:43

　　气象传真图是能够反映一定区域内的天气情况的图。海上航行的船舶可以通过气象传真图了解航区更多、更大范围的天气演变过程,掌握航区已发生和将要发生的天气和海洋情况,保障海上活动安全。但气象传真图是位图形式的,不仅占据较大存储空间,还不利于处理和叠加显示,限制了其应用的广度和深度。因此,很多学者致力于气象传真图的矢量化研究。气象传真图主要包括经纬线、海岸线、等压线、锋线、以及标注字符等气象信息。本文主要对已有的等压线周围标注字符识别算法进行改进,提高识别率以及运行速度,并对锋线的提取识别及矢量化算法进行研究。首先是对等压线周围标注字符的识别算法进行改进,主要包括标注字符的初步提取,利用字符投影特性将待识别区域进行字符检测与分割,利用重心点形状上下文对字符识别。由于标注字符受字符变形或等压线等干扰线条的影响,字符检测与分割时,需要根据已找到的分割点预测可能的分割点位置,检测是否为分割点。最后是对锋线提取识别算法进行研究,主要包括锋线线条的初步提取、基于α-β滤波器原理的线条跟踪算法研究、基于轮廓跟踪的方法去除干扰线条、基于模板匹配的锋线标识识别、利用锋线线条与锋线标识的关系对识别错误的锋线标识进行纠正。由于锋线上有锋线标识,不能进行线条细化,跟踪时采用了质心法确定锋线线条中心,并利用线条走向和断点距离进行断线连接。实验结果表明,本文中采取的算法提高了等压线周围标注字符的识别效果,可以较好的实现锋线识别及矢量化。
【学位单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：P413
【部分图文】：

投影图,投影图,像素点

图３．８像素点丢失ＴＴＣ意图逡逑

区域图,谷值点,字符区域,投影图

是一个字符，则巧邻谷值点之间的宽度在一定范围，范围为３？７，但字符＇ｒ除逡逑夕ｈ。字符＇ｒ宽度为２且有连续的谷值点。但由于干扰或字符变形等原因相邻谷逡逑值点之间可能有多个字符，如图３．９所示。虽然相邻字符之间的投影值不再为０，逡逑但其投影值还是很小，大多数情况为１，因此可Ｗ根据相邻谷值点之间的宽度判断逡逑字符个数，预测谷值点位置并判断，如果是谷值点，将其投影值置０；如果没有找逡逑至ＩＪ，则在预测的谷值点位置及两侧寻找投影值小于等于３的极小值点，将其设为逡逑谷值点。逦？逡逑１５逦．逦．逦．逦１逦１５逦■逦■逦＇逦＇逦逡逑０逦５逦．逦１０逦１５逦２１逦０逦５邋栜邋１．５．逦２０逦２５逡逑％邋－％逡逑巧逦＇逦＇逦邋１０邋逦Ｔ——．逦＇逦逡逑０逦２０逦３０逦０逦１０邋傅。２Ｄ逦３０逡逑图３．９投影图逡逑Ｆｉｇ．３．９邋Ｔｈｅ邋ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ邋ｍａｐ逡逑（５）

字符,字符串,气象传真图,算法

逑—逦．邋图３．１４是标注字符提取结果，脚图是气象传真图的一部分，0））图是用本文算逡逑法的识别结果，似图是文献［４８］的算法识别结果。（ａ）图所代表的气象传真图有１８逡逑个标注字符串，本文算法提取出１８个，其中１６个识别正确，左下角的＇１５ＫＴ＇逡逑和最上边的＇１５ＫＴ，识别错误，正确率为８８．９％，文献［４８］中的算法提取出１７个逡逑？逦标注字符串，其中１３个正确，正确率为７７．８％。逡逑统计２０张气象传真图的识别结果，标注字符串个数总共为４２３个，正确识别逡逑３６３个，字符串正确率为８５．８％。单个字符一共１６４８个，正确识别１５２５个，字符逡逑正确率为％．５％。而原算法标注字符串的正确率为８２．８％，字符正确率为９０．３％。逡逑正确率提高

【参考文献】