[发明专利]基于图像分析的气候危情报警方法

说明书

本发明涉及一种基于图像分析的气候危情报警方法，所述方法包括使用基于图像分析的城市危情报警平台以实时解析沙尘暴行进方向，并在沙尘暴行进方向指向附近城市时，发出紧急报警信号。

技术领域

本发明涉及气象监控领域，特别涉及一种基于图像分析的气候危情报警方法。

背景技术

强风、强热力不稳定和沙源分别作为动力因子和物质基础，是沙尘暴形成的三个重要条件。有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。

除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气背景；地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统；有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。

当前对沙尘暴的检测，难点在于无法确定沙尘暴的行进方向，这样，无法进一步地根据沙尘暴的行进方向确定附近需要预警的城市。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于图像分析的气候危情报警方法，采用定制的图像采集处理模式，以适合沙尘暴所在的复杂环境，对识别到的沙尘暴分区域进行提取，以获得并输出对应的多个沙尘暴分区域，并基于时间上连续的多帧图像分别对应的多个沙尘暴区域确定沙尘暴行进方向，以在沙尘暴行进方向指向附近城市时，进行沙尘暴预警操作。

更具体地，本发明涉及以下两个关键发明点：

(1)基于时间上连续的多帧待识别图像分别对应的多个沙尘暴区域确定沙尘暴行进方向，提高了沙尘暴行进方向测量的精度，并基于确定的沙尘暴行进方向进行相应的紧急报警操作，从而为附近城市对沙尘暴的防控节省了应对反应时间；

(2)根据图像像素点像素值中，L数值相对于A数值和B数值的变化规律，确定相应的图像明度，从而提高了图像明度分析机制的精度，同时，还采用了预先压缩数据的方式，减少了图像数据的运算量，以及根据当前采用的不同的照明源类型，改变相应的锐化方案，从而保证锐化后的图像的可辨识度。

根据本发明的一方面，提供了一种基于图像分析的气候危情报警方法，所述方法包括使用基于图像分析的城市危情报警平台以实时解析沙尘暴行进方向，并在沙尘暴行进方向指向附近城市时，发出紧急报警信号，所述基于图像分析的城市危情报警平台包括：

图像明度检测设备，与点阵摄像设备连接，用于接收时间上连续的多帧监控地区图像，将时间上连续的多帧监控地区图像中的第一帧图像作为待处理图像，其中，所述图像明度检测设备对所述待处理图像中的每一个像素点的A、L、B数值进行归一化处理，以将所述待处理图像中的每一个像素点的A、L、B数值都归一化调整到0到1的数值区间内，以获得并输出调整后A数值、调整后L数值和调整后B数值，针对每一个像素点，将1减去调整后L数值以获得第一提取数据，将1减去调整后A数值以获得第二提取数据，将1减去调整后B数值以获得第三提取数据，将所述第二提取数据和所述第三提取数据的乘积除以所述第一提取数据以获得数据运算结果；其中，所述图像明度检测设备还用于取各个像素点的数据运算结果的平均值以作为比较因子，当所述比较因子低于预设比例阈值时，确定所述待处理图像为高明度图像，当所述比较因子高于等于预设比例阈值时，确定所述待处理图像为低明度图像；

点阵摄像设备，设置在监控飞机上，用于对监控地区的当前场景进行拍摄，以获得时间上连续的多帧监控地区图像，并输出所述时间上连续的多帧监控地区图像；