[发明专利]一种提取天空区域的方法、系统及非暂时性计算机可读存储介质

说明书

本文描述了用于使用图像数据进行气象信息提取的技术。根据本公开，可将经济的气象数据收集设备安装在地球上的任何地方，并形成气象数据收集设备的密集网络。优选地，这些气象数据收集设备包括可以从任何特定位置随时间捕获一系列的序列图像(即图像流)的图像捕获组件。所公开的技术包括从一系列的时间序列图像中提取天空区域。所提取的天空区域可以用于确定云覆盖范围、太阳轨迹等，从而能够提供准确的气象预报以及其他气象数据挖掘能力。

背景技术

传统的气象预报员具有各种各样的工具来获得气象信息，诸如气象站和气象卫星。气象站可以收集风速、气温、气压等数值数据。气象卫星可以显示云的形成和大规模的气象事件，诸如飓风。尽管如此，气象站相距几英里远，且通常限于采集数值数据。气象卫星置于地球上方几千英里，且限于观察大规模的气象事件。受制于各种限制，现有气象预报的准确度无法满足人们的需求。例如，户外运动爱好者或狂热旅行者需要特定区域的准确且实时的气象信息来安排他们的户外或旅行计划。同样地，商务人员需要精确的气象预测来优化流程并减小与气象有关的经济风险。

附图说明

下面的详细描述将在结合附图阅读时得到更好的理解。出于说明的目的，图中示出了本公开的各方面的示例性实施例；然而，本发明不限于所公开的具体方法和手段。

图1是示出根据本公开可使用的用于收集和处理气象数据的示例性系统的示意图。

图2是示出根据本公开可使用的示例性基于云的服务器的示意图。

图3是示出根据本公开可使用的气象数据库的示例性数据矩阵的简化图。

图4是示出根据本公开可使用的示例性计算设备的示意图。

图5是示出根据本公开可使用的用于使用图像数据进行云覆盖确定的示例性过程的流程图。

图6A和图6B分别示出确定云覆盖所使用的图像和图像的代表(representative)。

图7是示出根据本公开可使用的云覆盖数据库的示例性数据矩阵的简化图。

图8是示出根据本公开可使用的用于使用图像数据进行太阳检测的示例性过程的流程图。

图9是示出根据本公开可使用的用于使用图像流进行天空区域提取的示例性过程的流程图。

图10A示出天空区域提取所使用的示例性图像流。

图10B示出从使用图像流进行天空区域提取所生成的示例性掩膜图像(maskimage)。

图10C示出从使用图像流进行天空区域提取所生成的示例性经修改的掩膜图像。

图11是示出根据本公开可使用的用于使用图像流进行太阳轨迹提取的示例性过程的流程图。

图12A-12B示出太阳轨迹提取所使用的示例性图像流。

图12C示出从使用图像流进行太阳轨迹提取所生成的示例性太阳轨迹。

具体实施方式

本文描述了使用图像数据进行气象信息提取的技术。根据本公开，可将经济的气象数据收集设备安装在地球上的任何地方，并形成气象数据收集设备的密集网络。优选地，这些气象数据收集设备包括可从任何特定位置随时间捕获一系列的序列图像(即图像流)的图像捕获组件。所公开的技术包括从一系列的时间序列图像提取天空区域。所提取的天空区域可用于确定云层覆盖范围、太阳轨迹等，从而能够提供准确的气象预报以及其他气象数据挖掘能力。