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基于模糊纹理光谱的全天空红外图像云分类

孙学金 刘磊 高太长 赵世军 刘剑 毛节泰

孙学金, 刘磊, 高太长, 等. 基于模糊纹理光谱的全天空红外图像云分类. 应用气象学报, 2009, 20(2): 157-163..
引用本文: 孙学金, 刘磊, 高太长, 等. 基于模糊纹理光谱的全天空红外图像云分类. 应用气象学报, 2009, 20(2): 157-163.
Sun Xuejin, Liu Lei, Gao Taichang, et al. Cloud classification of the whole sky infrared image based on the fuzzy uncertainty texture spectrum. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(2): 157-163.
Citation: Sun Xuejin, Liu Lei, Gao Taichang, et al. Cloud classification of the whole sky infrared image based on the fuzzy uncertainty texture spectrum. J Appl Meteor Sci, 2009, 20(2): 157-163.

基于模糊纹理光谱的全天空红外图像云分类

Cloud Classification of the Whole Sky Infrared Image Based on the Fuzzy Uncertainty Texture Spectrum

  • 摘要: 为了对全天空红外测云系统获得的红外图像进行云类自动识别, 提出了基于模糊纹理光谱结合云物理属性的全天空云类识别方法。首先根据不同滤波窗口的模糊纹理光谱图像特征, 确定了滤波窗口大小, 然后通过分析不同天空类型下的FUTS谱 (fuzzy uncertainty texture spectrum) 以及同一种天空类型下的FUTS谱, 考察了FUTS进行云类识别的适用性, 最后利用最小距离分类法和云基本物理属性对全天空红外图像进行了分类测试。在200个测试样本中, 层状云、积云、高积云、卷云和晴空的识别率分别为100%, 100%, 90%, 100%, 100%, 平均识别率达到98%。基于模糊纹理光谱的云分类算法对单一云空具有很好的分类效果, 可进一步应用于全天空红外图像的云分类识别。
  • 图  1  不同滤波窗口下的模糊纹理图像

    Fig. 1  The fuzzy cloud images corresponding to different filter windows

    图  2  不同滤波窗口下模糊纹理光谱的变化

    Fig. 2  Differences of the FUTS in fuzzy cloud images corresponding to different filter windows

    图  3  不同类型云的模糊纹理光谱

    Fig. 3  The FUTS for different sky conditions

    图  4  积云天空的模糊纹理光谱

    Fig. 4  The FUTS for the cumulus

    图  5  全天空图像辐射值统计信息

    Fig. 5  The essential information in the cloud image

    表  1  模糊纹理光谱分类混淆矩阵

    Table  1  The confusion matrix for the test sky condition

    表  2  模糊纹理光谱加灰度统计量分类混淆矩阵

    Table  2  The confusion matrix for the test sky condition with the essential information in the cloud image

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出版历程
  • 收稿日期:  2008-03-18
  • 修回日期:  2008-12-09
  • 刊出日期:  2009-04-30

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