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气象传真图图像处理技术研究与应用
| 论文题名： | 气象传真图图像处理技术研究与应用 |
| 关键词： | 气象传真图;接收系统;图像处理;识别算法;压缩编码;舰船航行 |
| 摘要： | 清晰、准确的气象传真图能够提供准确的气象水文信息，对于安全的舰船航行具有深远的意义。在气象传真图接收系统中嵌入图像处理技术，将在气象传真领域发挥重要的作用。它能有效地克服传统气象传真图难以处理的困难，并且拓宽了气象传真图的应用领域，增加了气象信息在航海领域中运用的深度和广度。 本文在深入研究气象传真图接收及处理技术的基础上，针对气象传真图接收过程中存在噪声的问题，改进设计了气象传真图接收硬件系统，并将气象传真图像数字处理算法应用于系统中。通过实际的接收实验，验证了改进的图像处理算法的可行性。 本文搭建了传真图接收系统硬件测试平台，完成了接收应用软件设计。硬件平台的射频前端采用两级超外差方式，实现了射频信号滤波、放大及混频等处理；数字信号处理模块利用数字下变频方式完成中频信号解调。 气象传真图像处理算法主要完成图像降噪、压缩以及识别等处理。由于气象传真图信号在空间中传播时容易受到外界电磁干扰，且短波方式传播容易出现衰落现象，从而导致接收的气象传真图的质量较差。通过对接收数据的统计实验，对传统的降噪算法进行改进，对比多种算法的降噪效果，针对噪声的实际情况，设计了适合气象传真图的降噪算法。 采用压缩编码方式可以在保证图像传输质量的前提下，有效提高图像传输的速度。本文分析了传统游程编码和哈夫曼编码的特点，采用将游程编码和哈夫曼编码相结合的编码方式对气象传真图进行压缩编码，提高了气象传真图像的压缩比例，有利于图像的高速度传输。 为实现传真图像的进一步应用，有必要对传真图中经度、纬度线、海岸线以及等温线进行识别和提取。在深入分析有关文献中气象传真图识别算法的基础上，本文对算法的实现过程进行了简化，有助于提高了算法的实时性。改进后的图像识别算法能够满足系统的实时性要求。 目前，气象传真图处理及应用技术正在逐渐成熟，将为航海人员提供更加丰富的气象决策依据，为舰船航行按安全提供更强有力的保障。随着计算机网络技术、数字信号处理和图像处理技术的发展，气象传真图的接收、显示和处理技术都将发生巨大的变化，并在舰船航行中发挥越来越大的作用。 |
| 作者： | 李辉 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 刘繁明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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