[发明专利]一种台风路径的识别方法及装置

权利要求书

1.一种台风路径的识别方法，其特征在于，所述方法包括：

基于各时刻的二维平面气象数据绘制平面等值线图，采用梯度算子计算所述各时刻的平面等值线图中各等值线上的像素点梯度方向；

在所述各时刻的平面等值线图中各等值线上的各像素点上，沿着梯度方向和反方向按照预先设定的长度绘制线段；

基于各时刻平面数字图像中各像素点上经过的线段的数量确定各时刻的台风中心；

基于各时刻的台风中心的位置识别台风路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各时刻平面数字图像中各像素点上经过的线段的数量确定各时刻的台风中心，包括：

根据各时刻的平面数字图像的分辨率，分别设置大小与所述分辨率对应的矩阵作为各时刻的二维累加器；

采用所述各时刻的二维累加器中各元素记录同一时刻的平面数字图像对应位置的像素点上经过的线段的数量；

基于各时刻的二维累加器中的记录的各像素点上经过的线段的数量确定各时刻可能的各台风中心；

基于各时刻可能的各台风中心确定各时刻的台风中心。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各时刻的二维累加器中的记录的各像素点上经过的线段的数量确定各时刻可能的各台风中心，包括：

分别对各时刻的二维累加器中的线段经过的像素点的记数进行升序排列，得到各时刻的线段经过的像素点的记数升序序列，升序序列中的大于预设标准阈值的各像素点为各时刻的可能的各台风中心。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于各时刻可能的各台风中心确定各时刻的台风中心，包括：

将各时刻可能的各台风中心所在的像素点位置作为中心，分别在各时刻的平面等值线图上选取大小为预先设定的范围阈值的各区域；

分别计算各时刻的各区域内平面等值线图中等值线上每一个像素点到对应区域内中心的距离，并将所述距离升序排列，得到各时刻的各区域内距离的升序序列；

分别在各时刻的各区域内的距离的升序序列中，以距离相差在预设距离阈值内的像素点，为同一个圆上的像素点；

若一个中心对应两个以上的圆，则判定该中心为对应时刻的台风中心。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于台风中心的位置识别台风路径，包括：

按照所述台风中心对应的像素点在所述平面等值线图上的位置，对应出各时刻的台风中心的经纬度；

将各时刻的台风中心经纬度依次衔接，识别出台风路径。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各时刻的二维平面气象数据绘制平面等值线图之后，且采用梯度算子计算所述各时刻的平面等值线图中各等值线上的像素点梯度方向之前，还包括：

将所述各时刻的平面等值线图处理为二值化的平面数字图像。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二维平面气象数据为：地面的海平面气压值或者低层等压面层上的位势高度值。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述梯度算子包括：Roberts Cross算子、Prewitt算子、Sobel算子、Krisch算子、罗盘算子、Marr-Hildreth算子、Laplacian算子或Canny算子。

9.一种台风路径的识别装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，用于基于各时刻的二维平面气象数据绘制平面等值线图，采用梯度算子计算所述各时刻的平面等值线图中各等值线上的像素点梯度方向；

绘制模块，用于在所述各时刻的平面等值线图中各等值线上的各像素点上，沿着梯度方向和反方向按照预先设定的长度绘制线段；

确定模块，用于基于各时刻平面数字图像中各像素点上经过的线段的数量确定各时刻的台风中心；

识别模块，用于基于各时刻的台风中心的位置识别台风路径。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

根据各时刻的平面数字图像的分辨率，分别设置大小与所述分辨率对应的矩阵作为各时刻的二维累加器；

采用所述各时刻的二维累加器中各元素记录同一时刻的平面数字图像对应位置的像素点上经过的线段的数量；

基于各时刻的二维累加器中的记录的各像素点上经过的线段的数量确定各时刻可能的各台风中心；

基于各时刻可能的各台风中心确定各时刻的台风中心；

分别对各时刻的二维累加器中的线段经过的像素点的记数进行升序排列，得到各时刻的线段经过的像素点的记数升序序列，升序序列中的大于预设标准阈值的各像素点为各时刻的可能的各台风中心；

将各时刻可能的各台风中心所在的像素点位置作为中心，分别在各时刻的平面等值线图上选取大小为预先设定的范围阈值的各区域；

分别计算各时刻的各区域内平面等值线图中等值线上每一个像素点到对应区域内中心的距离，并将所述距离升序排列，得到各时刻的各区域内距离的升序序列；

分别在各时刻的各区域内的距离的升序序列中，以距离相差在预设距离阈值内的像素点，为同一个圆上的像素点；

若一个中心对应两个以上的圆，则判定该中心为对应时刻的台风中心。