氣象傳真圖矢量化方法性能改進(jìn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-09-05 12:43
氣象傳真圖是能夠反映一定區(qū)域內(nèi)的天氣情況的圖。海上航行的船舶可以通過(guò)氣象傳真圖了解航區(qū)更多、更大范圍的天氣演變過(guò)程,掌握航區(qū)已發(fā)生和將要發(fā)生的天氣和海洋情況,保障海上活動(dòng)安全。但氣象傳真圖是位圖形式的,不僅占據(jù)較大存儲(chǔ)空間,還不利于處理和疊加顯示,限制了其應(yīng)用的廣度和深度。因此,很多學(xué)者致力于氣象傳真圖的矢量化研究。氣象傳真圖主要包括經(jīng)緯線、海岸線、等壓線、鋒線、以及標(biāo)注字符等氣象信息。本文主要對(duì)已有的等壓線周圍標(biāo)注字符識(shí)別算法進(jìn)行改進(jìn),提高識(shí)別率以及運(yùn)行速度,并對(duì)鋒線的提取識(shí)別及矢量化算法進(jìn)行研究。首先是對(duì)等壓線周圍標(biāo)注字符的識(shí)別算法進(jìn)行改進(jìn),主要包括標(biāo)注字符的初步提取,利用字符投影特性將待識(shí)別區(qū)域進(jìn)行字符檢測(cè)與分割,利用重心點(diǎn)形狀上下文對(duì)字符識(shí)別。由于標(biāo)注字符受字符變形或等壓線等干擾線條的影響,字符檢測(cè)與分割時(shí),需要根據(jù)已找到的分割點(diǎn)預(yù)測(cè)可能的分割點(diǎn)位置,檢測(cè)是否為分割點(diǎn)。最后是對(duì)鋒線提取識(shí)別算法進(jìn)行研究,主要包括鋒線線條的初步提取、基于α-β濾波器原理的線條跟蹤算法研究、基于輪廓跟蹤的方法去除干擾線條、基于模板匹配的鋒線標(biāo)識(shí)識(shí)別、利用鋒線線條與鋒線標(biāo)識(shí)的關(guān)系對(duì)識(shí)別錯(cuò)誤的鋒線標(biāo)識(shí)進(jìn)行糾正。由于鋒線上有鋒線標(biāo)識(shí),不能進(jìn)行線條細(xì)化,跟蹤時(shí)采用了質(zhì)心法確定鋒線線條中心,并利用線條走向和斷點(diǎn)距離進(jìn)行斷線連接。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文中采取的算法提高了等壓線周圍標(biāo)注字符的識(shí)別效果,可以較好的實(shí)現(xiàn)鋒線識(shí)別及矢量化。
【學(xué)位單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:P413
【部分圖文】:
圖3.8像素點(diǎn)丟失TTC意圖逡逑
是一個(gè)字符,則巧鄰谷值點(diǎn)之間的寬度在一定范圍,范圍為3?7,但字符'r除逡逑夕h。字符'r?qū)挾葹椋睬矣羞B續(xù)的谷值點(diǎn)。但由于干擾或字符變形等原因相鄰谷逡逑值點(diǎn)之間可能有多個(gè)字符,如圖3.9所示。雖然相鄰字符之間的投影值不再為0,逡逑但其投影值還是很小,大多數(shù)情況為1,因此可W根據(jù)相鄰谷值點(diǎn)之間的寬度判斷逡逑字符個(gè)數(shù),預(yù)測(cè)谷值點(diǎn)位置并判斷,如果是谷值點(diǎn),將其投影值置0;如果沒(méi)有找逡逑至IJ,則在預(yù)測(cè)的谷值點(diǎn)位置及兩側(cè)尋找投影值小于等于3的極小值點(diǎn),將其設(shè)為逡逑谷值點(diǎn)。邐?逡逑15邐.邐.邐.邐1邐15邐■邐■邐'邐'邐逡逑0邐5邐.邐10邐15邐21邐0邐5邋栜邋1.5.邐20邐25逡逑%邋-%逡逑巧邐'邐'邐邋10邋邐T——.邐'邐逡逑0邐20邐30邐0邐10邋傅。2D邐30逡逑圖3.9投影圖逡逑Fig.3.9邋The邋projection邋map逡逑(5)
逑—邐.邋圖3.14是標(biāo)注字符提取結(jié)果,腳圖是氣象傳真圖的一部分,0))圖是用本文算逡逑法的識(shí)別結(jié)果,似圖是文獻(xiàn)[48]的算法識(shí)別結(jié)果。(a)圖所代表的氣象傳真圖有18逡逑個(gè)標(biāo)注字符串,本文算法提取出18?jìng)(gè),其中16個(gè)識(shí)別正確,左下角的'15KT'逡逑和最上邊的'15KT,識(shí)別錯(cuò)誤,正確率為88.9%,文獻(xiàn)[48]中的算法提取出17個(gè)逡逑?邐標(biāo)注字符串,其中13個(gè)正確,正確率為77.8%。逡逑統(tǒng)計(jì)20張氣象傳真圖的識(shí)別結(jié)果,標(biāo)注字符串個(gè)數(shù)總共為423個(gè),正確識(shí)別逡逑363個(gè),字符串正確率為85.8%。單個(gè)字符一共1648?jìng)(gè),正確識(shí)別1525個(gè),字符逡逑正確率為%.5%。而原算法標(biāo)注字符串的正確率為82.8%,字符正確率為90.3%。逡逑正確率提高
【學(xué)位單位】:大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2015
【中圖分類】:P413
【部分圖文】:
圖3.8像素點(diǎn)丟失TTC意圖逡逑
是一個(gè)字符,則巧鄰谷值點(diǎn)之間的寬度在一定范圍,范圍為3?7,但字符'r除逡逑夕h。字符'r?qū)挾葹椋睬矣羞B續(xù)的谷值點(diǎn)。但由于干擾或字符變形等原因相鄰谷逡逑值點(diǎn)之間可能有多個(gè)字符,如圖3.9所示。雖然相鄰字符之間的投影值不再為0,逡逑但其投影值還是很小,大多數(shù)情況為1,因此可W根據(jù)相鄰谷值點(diǎn)之間的寬度判斷逡逑字符個(gè)數(shù),預(yù)測(cè)谷值點(diǎn)位置并判斷,如果是谷值點(diǎn),將其投影值置0;如果沒(méi)有找逡逑至IJ,則在預(yù)測(cè)的谷值點(diǎn)位置及兩側(cè)尋找投影值小于等于3的極小值點(diǎn),將其設(shè)為逡逑谷值點(diǎn)。邐?逡逑15邐.邐.邐.邐1邐15邐■邐■邐'邐'邐逡逑0邐5邐.邐10邐15邐21邐0邐5邋栜邋1.5.邐20邐25逡逑%邋-%逡逑巧邐'邐'邐邋10邋邐T——.邐'邐逡逑0邐20邐30邐0邐10邋傅。2D邐30逡逑圖3.9投影圖逡逑Fig.3.9邋The邋projection邋map逡逑(5)
逑—邐.邋圖3.14是標(biāo)注字符提取結(jié)果,腳圖是氣象傳真圖的一部分,0))圖是用本文算逡逑法的識(shí)別結(jié)果,似圖是文獻(xiàn)[48]的算法識(shí)別結(jié)果。(a)圖所代表的氣象傳真圖有18逡逑個(gè)標(biāo)注字符串,本文算法提取出18?jìng)(gè),其中16個(gè)識(shí)別正確,左下角的'15KT'逡逑和最上邊的'15KT,識(shí)別錯(cuò)誤,正確率為88.9%,文獻(xiàn)[48]中的算法提取出17個(gè)逡逑?邐標(biāo)注字符串,其中13個(gè)正確,正確率為77.8%。逡逑統(tǒng)計(jì)20張氣象傳真圖的識(shí)別結(jié)果,標(biāo)注字符串個(gè)數(shù)總共為423個(gè),正確識(shí)別逡逑363個(gè),字符串正確率為85.8%。單個(gè)字符一共1648?jìng)(gè),正確識(shí)別1525個(gè),字符逡逑正確率為%.5%。而原算法標(biāo)注字符串的正確率為82.8%,字符正確率為90.3%。逡逑正確率提高
【參考文獻(xiàn)】
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1 顧洋,王慶林,徐立新;基于Wiener濾波,K-L變換和BP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字識(shí)別[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2002年01期
2 郭q諂
本文編號(hào):2813032
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