基于图像的结露与结霜现象自动化检测技术研究

发布时间：2021-02-28 05:17

　　近地层凝结现象包括结露和结霜现象,其对近地层大气系统的热交换平衡、生态系统的水分平衡、能量平衡以及作物的养分循环等影响重大。地面气象观测台站中对结露和结霜现象的日常观测是记录这两类现象的重要手段,获取的观测数据则为气象研究与气象预报服务提供了支撑数据。然而,我国目前结露与结霜现象仍处于以人工观测为主的阶段,随着气象事业的发展,人工观测已不能很好地满足观测业务的需要。在对结露和结霜现象的人工观测中,常用的手段是依据现象表征的典型视觉特征来做判断。从计算机视觉的角度来说,这些视觉特征即为图像特征,也能够被自动地识别。针对目前结露和结霜现象在国际上尚无标准的自动化观测方法这一问题,本文探讨及开展了以计算机视觉技术和机器学习理论解决这两类现象自动化观测问题的研究工作。首先,本文设计了一种适用于图像观测的结露和结霜现象载体,并从理论和实验两个方面对该现象载体与自然植被的一致性问题进行了讨论。针对现象载体在图像中的自动定位问题,本文提出了一种基于视觉显著性检测的现象载体提取算法。同时,本文在常用的公用数据库上对提出的显著性区域检测算法进行了测试,证明了该方法在解决一般自然图像的显著性区域提取问题中... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 结露与结霜现象观测技术的研究现状
    1.3 本文研究思路和主要工作
2 现象载体设计及在图像中的自动定位技术
    2.1 引言
    2.2 结露与结霜现象载体的设计
    2.3 现象载体的图像采集
    2.4 基于视觉显著性检测的现象载体定位
    2.5 小结
3 基于变化检测的结露现象检测算法
    3.1 引言
    3.2 结露现象视觉特征提取与变化规律分析
    3.3 结露现象检测算法与人工观测对比实验
    3.4 小结
4 基于变化建模的结霜现象检测算法
    4.1 引言
    4.2 结霜现象视觉特征提取与变化规律分析
    4.3 结霜晶体结构特征的描述与提取
    4.4 结霜现象检测算法与人工观测对比实验
    4.5 小结
5 基于视觉显著性和在线学习的结霜现象检测算法
    5.1 引言
    5.2 基于视觉显著性的结霜区域提取
    5.3 基于在线学习的结霜区域识别
    5.4 结霜现象检测算法与人工观测对比实验
    5.5 小结
6 天气现象自动化观测系统及实际应用测试
    6.1 引言
    6.2 天气现象自动化观测系统的组成
    6.3 天气现象自动化观测系统的实际应用
    6.4 小结
7 全文总结及展望
    7.1 本文主要研究内容
    7.2 本文的创新之处
    7.3 进一步的研究展望
致谢
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的学术论文
附录B 公开发表的学术论文与博士论文的关系
附录C 作者在博士期间主要参与课题


【参考文献】：
期刊论文
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[2]草温与露点温度对结露和结霜指示性分析[J]. 温显罡,马舒庆,杜波,廖明水,赵乃君.  气象. 2012(06)
[3]各向异性扩散的遥感图像边缘增强方法[J]. 孙建中,熊忠阳,张玉芳.  计算机应用研究. 2012(05)
[4]基于人类视觉模型的各向异性扩散滤波方法[J]. 宋建军,侯志强,余旺盛.  中国图象图形学报. 2012(03)
[5]天气现象自动化观测现状调研[J]. 陈冬冬,施丽娟,李肖霞,李翠娜.  气象科技. 2011(05)
[6]利用远程系统的输电线路覆冰厚度图像识别[J]. 李昭廷,郝艳捧,李立浧,阳林,傅闯.  高电压技术. 2011(09)
[7]天气现象自动化观测系统设计[J]. 马舒庆,吴可军,陈冬冬,汤志亚,李肖霞,杜波,曹治国.  气象. 2011(09)
[8]一种基于图像处理的输电线路覆冰监测方法[J]. 王专忠,胡晓光,耿鑫.  中国测试. 2011(02)
[9]关于陆面降露水测量方法及其开发利用研究[J]. 张强,问晓梅,王胜,张杰.  高原气象. 2010(04)
[10]应用图像边缘检测方法在线监测输电线路覆冰厚度研究[J]. 王小朋,胡建林,孙才新,杜林.  高压电器. 2009(06)



本文编号：3055382