[发明专利]一种利用雷达图像检测降雨的方法

权利要求书

1.一种利用雷达图像检测降雨的方法，其特征在于：

离线确定检测是否降雨的阈值；

在待检测雷达图像中选取笛卡尔框并计算待检测雷达图像海浪主波长λ和主波长包含像元点数α；

设置滑窗大小和起始位置并遍历笛卡尔框，循环计算出滑窗在每个遍历位置时回波强度矩阵中回波差异最大值；

从滑窗在每个遍历位置时回波强度矩阵中回波差异最大值中选出最大值作为笛卡尔框内回波差异最大值B_max；

利用笛卡尔框内回波差异最大值B_max与阈值对比确定待检测图像是否存在降雨。

2.根据权利要求1所述的一种利用雷达图像检测降雨的方法，其特征在于：所述离线确定检测是否降雨的阈值包括：

步骤1.1：采集包含降雨和非降雨的雷达图像，并记录雷达图像采集时间、对应的降雨数据以及相应浮标波周期；

步骤1.2:在雷达图像中选定笛卡尔框，所述笛卡尔框图像大小为m×m，其中，m为笛卡尔框边长包含的像原点数；使用近点插值替换将极坐标图像转化为直角坐标图像，计算每幅雷达图像的海浪主波长，将雷达图像按照海浪主波长长度依次每h米划分为一类，共分成z类；划分的雷达图像种类序号为c，c＝1,2,...,z，每类雷达图像数量为n_c幅，依次计算第c类中第j_c幅雷达图像对应的海浪主波长

式中：j_c为第c类雷达图像中图像的序列号，j_c＝1、2、…、n_c，g为重力加速度，为对应第c类第j_c幅雷达图像的浮标测得的波周期；

第c类第j_c幅图像的海浪主波长对应的图像像元点数为计算公式为：

式中：d为雷达图像分辨率，round为进一取整函数；

步骤1.3：初始化c＝1；

步骤1.4：对第c类第j_c幅雷达图像均执行以下操作，j_c＝1、2、…、n_c：

在第c类第j_c幅笛卡尔框中选取正方形滑窗，滑窗的边长包含个像元点，以滑窗左上角的点为标准点代表滑窗的位置，标准点对m×m维笛卡尔框图像回波强度矩阵从第1行至第行逐行从第1列元素遍历至第列元素，遍历过程中，第c类第j_c幅笛卡尔框中滑窗共有个位置，

对第c类第j_c幅雷达图像笛卡尔框中滑窗在第i(j_c)位置，i(j_c)为第c类第j_c幅笛卡尔框图像的滑窗图像位置序列号，均执行以下操作：提取第c类第j_c幅雷达图像笛卡尔框中滑窗在第i(j_c)位置时回波强度矩阵中最大值和最小值将对应的点和对应的点进行组合，共得到K组滑窗在第i(j_c)位置时回波强度差异最大的两点组合；依次判断每组回波强度差异最大的两点之间的距离是否存在满足小于等于海浪主波长λ_jc的情况，k(j_c,i(j_c))为第c类第j_c幅笛卡尔框图像的第i(j_c)个位置的滑窗图像第k(j_c,i(j_c))组回波强度差异最大的两点组合，k(j_c,i(j_c))＝1,2，...，K：若满足，则计算滑窗图像回波差异的最大值否则舍弃该组数据；

从全部中提取第c类第j_c幅雷达图像笛卡尔框图像回波差异最大值即：

以方差最小原则确定第c类雷达图像降雨图像与非降雨图像的区分阈值R_c，方差公式为：

步骤1.7：判断c＝z是否成立，若成立，则执行后续步骤，否则，令c＝c+1，返回步骤1.4。