气象传真图矢量化中的字符识别算法研究

摘要

气象传真图作为天气图中的一种，可以提供更为简单、直观的气象信息，有着广泛的应用，但其点阵图的表达方式限制了其应用的广度和深度。为此，很多学者致力于气象传真图的矢量化研究。将气象传真图矢量化，不仅可以排除人工干预的影响，而且还可以促进气象传真图与其它气象信息的叠加使用。
　　气象传真图主要包括经线、纬线、海岸线、等压线以及标注字符等气象信息，本文主要是对气象传真图矢量中的字符识别算法进行研究。标注字符主要包括气压中心标注以及等压线周围的标注字符等。首先，对图像进行预处理，主要包括去除底图信息，将图像二值化并利用霍夫变换检测经线等。然后是对气压中心标注的提取，主要包括对标注字符的初步提取，将待识别区域与模板字符进行基于相关的模板匹配，并在去除线条影响的情况下重新进行基于相关的模板匹配等。最后是对等压线周围的标注字符的识别算法进行研究，主要包括字符检测、字符分割、字符识别三部分内容。由于在完整的气象传真图中，字符本身的变形程度以及受到周围等压线等其它信息的干扰不同，最终采用分层处理的算法思想来进行字符识别算法研究。每一层次中的字符检测与分割，都将根据字符区域不同的投影特性利用不同的算法思想进行处理。每一层中的字符识别，在利用形状上下文算法进行识别的基础上，根据气象传真图中字符的特性研究模板与待识别字符的旋转方案，弥补人为处理过程中对字符造成的影响，并利用标注字符本身的先验知识对识别结果进行修正处理。
　　实验结果表明，本文中采取的算法可以较好实现图像中不同质量的标注字符的提取与识别。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 课题研究现状

1．3 本文主要研究内容及章节安排

1．3．1 本文主要研究内容

1．3．2 章节安排

第二章 气象传真图概述及预处理

2．1 气象传真图概述

2．2 图像预处理

2．2．1 底图的获取

2．2．2 图像的二值化

2．2．3 纬线圆心的确定

2．3 本章小结

第三章 气压中心标注字符的提取

3．1 气压中心标注字符提取的相关知识

3．1．1 图像的旋转

3．1．2 图像的相关性

3．1．3 α-β滤波器原理

3．2 气压中心标注字符的提取方法

3．2．1 标注字符的初步提取

3．2．2 基于相关性的模板匹配

3．2．3 去除等压线干扰的基于相关的模板匹配

3．2．4 气压中心标注字符的最终提取

3．2．5 气压中心标注字符提取的总体过程

3．3 本章小结

第四章 等压线周围的标注字符识别算法

4．1 初步提取

4．2 一次识别中的字符检测与分割

4．2．1 一次识别中的字符检测

4．2．2 一次识别中的字符分割

4．3 二次识别中的字符检测与分割

4．3．1 二次识别中的字符检测

4．3．2 二次识别中的字符分割

4．4 三次识别中的字符检测与分割

4．5 字符识别

4．5．1 形状上下文算法概述

4．5．2 等压线周围标注字符的识别过程

4．6 识别结果的最终确定

4．7 本章小结

第5章 实验结果分析

结论

参考文献

致谢

作者简介