同源双光路能见度仪的光斑提取算法研究

同源双光路能见度仪是一种基于数字摄像法的能见度仪,光斑提取算法是其能见度反演算法中的关键环节之一。从光斑成像的物理原理出发,提出了两种光斑提取算法。实验证明,即使没有图像预处理和数据后处理,其结果也和Vaisala LT31的结果具有很好的一致性。在确定上述两种方法中涉及的参数时,引入加权均方误差参量作为确定参数时的代价函数,该参量相对于其他参量有更好的效果,同时本参量还可以作为评价能见度结果的辅助指标。     

CCD曝光变化在能见度反演过程中的作用研究

气象能见度一直与我们的生活密切相关。目前在气象领域，能见度主要还是以人工观测为主，由于影响能见度的因子较多，人工观测不可避免存在主观性误差，所以随着天气现象自动观测技术的发展，能见度自动观测技术（能见度器测技术）的重要性越来越大。本文的研究平台是一种新型透射式能见度仪，又称为双反射透射式能见度仪，该能见度仪使用CCD（charge coupled device）作为图像采集部件，采集光源在空气中传播后的光斑图像，从而算出空气消光系数，最终反演出气象能见度。本文研究CCD曝光变化在能见度反演过程中的作用，主要研究工业相机快门与图像灰度间的关系。通过实验验证快门与灰度之间的线性关系，从而确定在双反射透射式能见度仪在使用过程中的快门调节并不影响能见度的反演结果。通过室内CCD曝光实验以及室外的新型能见度仪与前散能见度仪的对比实验，验证了该新型能见度仪能见度反演算法的有效性．     

改进的基于图像边缘的能见度反演方法

针对现有的基于图像边缘的能见度计算方法效果不理想的问题,提出一种改进的基于图像边缘检测求能见度的方法。相对于原有的方法,该方法首先选取目标图像并用sift算法对其进行模板匹配,然后利用离散Shearlet变换提取边缘特征,再将这些特征和前向散射式能见度仪测量的数据进行线性拟合,建立它们之间的关系式,从而求出能见度。实验结果表明,该算法相对于sobel算法和小波变换算法,相对误差减少了2.761%和1.607%,计算的准确性和有效性明显得到改善。