云粒子图像形状识别方法、系统及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114119706A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111265930.6(22)申请日2021.10.28(71)申请人中国气象科学研究院地址100044北京市海淀区中关村南大街46号(72)发明人张荣李宏宇段婧高扬周旭苏海周张骁拓(74)专利代理机构北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙)11482代理人陈敏屠晓旭(51)Int.Cl.G06T7/60(2017.01)G06T7/187(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称云粒子图像形状识别方法、系统及装置(57)摘要本发明涉及图像识别技术领域，具体提供一种云粒子图像形状识别方法、系统及装置，旨在解决现有的方法识别准确度较低的问题。为此目的，本发明的云粒子图像形状识别方法包括：获取云粒子图像；对云粒子图像进行预处理；基于预处理后的云粒子图像提取云粒子的形状几何特征参量；基于云粒子的形状几何特征参量进行云粒子图像形状识别，得到云粒子的形状。CN114119706ACN114119706A权利要求书1/2页1.一种云粒子图像形状识别方法，其特征在于，包括下述步骤：获取云粒子图像；对所述云粒子图像进行预处理；基于预处理后的云粒子图像提取云粒子的形状几何特征参量；基于所述云粒子的形状几何特征参量进行云粒子图像形状识别，得到云粒子的形状。2.根据权利要求1所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，对所述云粒子图像进行预处理进一步包括：剔除破碎粒子、离散点以及伪粒子。3.根据权利要求2所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，通过下述步骤剔除离散点：基于所述云粒子图像中的单个像素点获取所述单个像素点对应的像素连通区；遍历所述云粒子图像中的所有像素点，得到分别与所述所有像素点分别对应的多个像素连通区；将所述多个像素连通区中像素点数最多的像素连通区作为有效云粒子图像以进行云粒子图像形状识别，其余的连通区域作为离散点剔除。4.根据权利要求2所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，通过下述方法剔除伪粒子：判断云粒子在所述云粒子图像的纵坐标方向或者横坐标方向上是否只有一个像素点；若是，则确认所述云粒子是伪粒子并对其进行剔除；若否，则确认所述云粒子不是伪粒子。5.根据权利要求1所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，基于所述云粒子的形状几何特征参量进行云粒子图像形状识别，得到云粒子的形状包括：基于云粒子在所述云粒子图像的纵坐标方向和横坐标方向上像素点的线性相关系数r、云粒子最大弦长d以及垂直于最大弦长方向上的最大尺度ω中的至少一个形状几何特征参量来确定云粒子的形状是否为线状。6.根据权利要求5所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，基于所述云粒子的形状几何特征参量进行云粒子图像形状识别，得到云粒子的形状进一步包括：在r2＞＞0.4的情况下，确定云粒子的形状为线状；或者在d<64且d≥4ω的情况下，确定云粒子的形状为线状。7.根据权利要求1所述的云粒子图像形状识别方法，其特征在于，所述云粒子图像形状识别方法还包括：基于所述云粒子的形状来确定水凝物含量。8.一种云粒子图像形状识别系统，其特征在于，包括：获取模块，用于获取云粒子图像；预处理模块，用于对所述云粒子图像进行预处理；参量提取模块，用于根据预处理后的云粒子图像提取云粒子的形状几何特征参量；识别模块，用于根据所述云粒子的形状几何特征参量进行云粒子图像形状识别，得到云粒子的形状。9.一种控制装置，包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的云粒子图像形状识别方法。2CN114119706A权利要求书2/2页10.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条程序代码，其特征在于，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求1至7中任一项所述的云粒子图像形状识别方法。3CN114119706A说明书1/7页云粒子图像形状识别方法、系统及装置技术领域[0001]本发明涉及图像识别领域，具体提供一种云粒子图像形状识别方法、系统及装置。背景技术[0002]云粒子形状会影响云粒子的散射特性、生长率和下落末速度等，其对云降水物理及地球辐射平衡有重要影响。因此，准确识别云粒子形状具有重要的意义。[0003]现有的对云粒子形状的识别方法主要是在二维云粒子图像探测仪CIP获得的云粒子图像的基础上，利用Holroyd提出的判别方法对云粒子形状进行识别，但是这种识别方法的识别准确度较低，难以满足用户的实际需求。[0004]本领域需要一种新的云粒子图像形状识别方案来解决上述问题。发明内容[0005]为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少