红外云图无眼台风中心自动定位算法研究
台风分为有眼台风和无眼台风,无眼台风的中心可分为:类圆性好的无眼台风云系的中心就是云系的几何中心;类圆性不好的无眼台风云系的中心偏于云系灰度变化(梯度)大的区域一侧.本文利用数学形态学理论提出了去除红外卫星云图的噪声,分割出主体云系,无眼台风云系中心自动定位等算法,并通过多谱图像融合校验无眼台风中心的定位.实验表明这种方法可以解决大部分无眼台风的中心定位.
台风云系中心的自动定位,特别是无眼台风中心的自动定位,是灾害性天气预报的重要研究内容.有眼台风的中心位于台风眼区,由于眼区特征明显,定位较为容易.无眼台风(即看不到眼区的台风)分2种典型情况:一是不存在眼区,如在台风的生成期,衰亡期;二是由于薄云遮挡而看不到眼区.由于云系的非紧致性,无眼台风的定位较为复杂,目前主要由气象专业人员实施人工定位.因此,无眼台风的自动定位是当前研究的难点问题.
无眼台风的自动定位,曾有人采用过"不同光谱云图的结合;动画与迭加;灰度窗口;放大,加网格及定经纬点;数字云图"等方法[1].但现有的工作主要集中于计算机辅助定位,未能实现真正的自动定位.近年来很少见到有关无眼台风自动定位的研究.
数学形态学提供了基于几何的非线性图像处理方法.由于其并行处理,易于硬件实现的特点,适合于台风云图的分析处理和计算机实现.