氣象傳真圖圖像處理技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、清晰、準(zhǔn)確的氣象傳真圖能夠提供準(zhǔn)確的氣象水文信息，對(duì)于安全的艦船航行具有深遠(yuǎn)的意義。在氣象傳真圖接收系統(tǒng)中嵌入圖像處理技術(shù)，將在氣象傳真領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。它能有效地克服傳統(tǒng)氣象傳真圖難以處理的困難，并且拓寬了氣象傳真圖的應(yīng)用領(lǐng)域，增加了氣象信息在航海領(lǐng)域中運(yùn)用的深度和廣度。
　　本文在深入研究氣象傳真圖接收及處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)氣象傳真圖接收過(guò)程中存在噪聲的問(wèn)題，改進(jìn)設(shè)計(jì)了氣象傳真圖接收硬件系統(tǒng)，并將氣象傳真圖像數(shù)字處理算法應(yīng)

2、用于系統(tǒng)中。通過(guò)實(shí)際的接收實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了改進(jìn)的圖像處理算法的可行性。
　　本文搭建了傳真圖接收系統(tǒng)硬件測(cè)試平臺(tái)，完成了接收應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。硬件平臺(tái)的射頻前端采用兩級(jí)超外差方式，實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)濾波、放大及混頻等處理；數(shù)字信號(hào)處理模塊利用數(shù)字下變頻方式完成中頻信號(hào)解調(diào)。
　　氣象傳真圖像處理算法主要完成圖像降噪、壓縮以及識(shí)別等處理。由于氣象傳真圖信號(hào)在空間中傳播時(shí)容易受到外界電磁干擾，且短波方式傳播容易出現(xiàn)衰落現(xiàn)象，從而導(dǎo)致接收的氣

3、象傳真圖的質(zhì)量較差。通過(guò)對(duì)接收數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)的降噪算法進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)比多種算法的降噪效果，針對(duì)噪聲的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了適合氣象傳真圖的降噪算法。
　　采用壓縮編碼方式可以在保證圖像傳輸質(zhì)量的前提下，有效提高圖像傳輸?shù)乃俣?。本文分析了傳統(tǒng)游程編碼和哈夫曼編碼的特點(diǎn)，采用將游程編碼和哈夫曼編碼相結(jié)合的編碼方式對(duì)氣象傳真圖進(jìn)行壓縮編碼，提高了氣象傳真圖像的壓縮比例，有利于圖像的高速度傳輸。
　　為實(shí)現(xiàn)傳真圖像的進(jìn)一步應(yīng)用，有必

4、要對(duì)傳真圖中經(jīng)度、緯度線、海岸線以及等溫線進(jìn)行識(shí)別和提取。在深入分析有關(guān)文獻(xiàn)中氣象傳真圖識(shí)別算法的基礎(chǔ)上，本文對(duì)算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，有助于提高了算法的實(shí)時(shí)性。改進(jìn)后的圖像識(shí)別算法能夠滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。
　　目前，氣象傳真圖處理及應(yīng)用技術(shù)正在逐漸成熟，將為航海人員提供更加豐富的氣象決策依據(jù)，為艦船航行按安全提供更強(qiáng)有力的保障。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，氣象傳真圖的接收、顯示和處理技術(shù)都將發(fā)生巨大