1.一种基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,包括:获取低于预设阵风锋高度阈值的仰角雷达反射率因子以及双偏振参量;
对低于预设阵风锋高度阈值的仰角雷达反射率因子以及双偏振参量进行预处理;
利用预处理后的双偏振参量,基于多样本统计对预处理后的仰角雷达反射率因子进行处理得到反射率非气象回波图;
对所述反射率非气象回波图进行二值化处理;
对二值化后的反射率非气象回波图进行滤波处理;
遍历滤波后的反射率非气象回波图中的每个像素区域进行区域收缩和边缘检测,得到边缘检测后的反射率非气象回波图;
采用霍夫变换对边缘检测后的反射率非气象回波图进行识别,得到阵风锋的线性位置特征,包括:对所述边缘检测后的反射率非气象回波图中的直线采用参数化表示;
基于参数化表示,将图像空间中的目标像素通过霍夫变换映射至参数空间;
遍历不同的参数组合,使所述目标像素在参数空间中进行累积投票,得到参数空间中的响应分布;
根据所述响应分布对应的投票累积结果,并基于预设的第三阈值对累加器结果进行筛选,将满足条件的参数组合所对应的直线结构作为候选线性特征;
根据所述候选线性特征的空间分布及连续性,对多条候选线性特征对应的直线结构进行筛选和整合,得到阵风锋的线性位置特征;
基于阵风锋的线性位置特征,对阵风锋区域采用端点距离与方向一致性的联合约束进行拼接,得到阵风锋图片像素位置;
基于所述阵风锋图片像素位置进行勾画,得到原始图像阵风锋识别结果图。
2.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,所述低于预设阵风锋高度阈值的仰角雷达反射率因子的仰角取值为0.5°,所述预设阵风锋高度阈值为
3km。
3.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,通过中值滤波和联通区域分离,对低于预设阵风锋高度阈值的仰角雷达反射率因子以及双偏振参量进行预处理。
4.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,所述利用预处理后的双偏振参量,基于多样本统计对预处理后的仰角雷达反射率因子进行处理得到反射率非气象回波图,包括:获取预处理后的双偏振参量;
基于多样本统计,利用预处理后的双偏振参量对预处理后的仰角雷达反射率因子进行处理,得到预处理后的双偏振参量中与气象回波相关的数据;
在预处理后的仰角雷达反射率因子中,按照位置掩码所述与气象回波相关的数据,得到反射率非气象回波图。
5.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,对所述反射率非气象回波图进行二值化处理,包括:对所述反射率非气象回波图预设第一阈值;
将所述反射率非气象回波图中满足所述第一阈值的像素赋值设置为1;
将所述反射率非气象回波图中满足所述第一阈值的像素赋值设置为0。
6.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,所述对二值化后的反射率非气象回波图进行滤波处理,包括:提取二值化后的反射率非气象回波图内部的非气象回波联通区域;
对所述非气象回波联通区域的边界毛刺及离散噪声点进行分析,得到局部邻域内像素取值的分布特征;
基于所述分布特征,采用滑动窗口对二值化后的反射率非气象回波图进行区域遍历,并根据窗口内像素数量比例关系对窗口内像素进行整体更新,得到滤波后的反射率非气象回波图。
7.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,遍历滤波后的反射率非气象回波图中的每个像素区域进行区域收缩和边缘检测,得到边缘检测后的反射率非气象回波图,包括:采用区域收缩算法,从坐标原点开始遍历滤波后的反射率非气象回波图目标区域中的每个像素区域;
基于目标区域的空间连通性,通过迭代方式对目标区域进行边界收缩,使不规则分布的块状回波区域向预设的中心区域收敛,形成具有连续性和线性趋势的特征结构;
对所述具有连续性和线性趋势的特征结构进行边缘检测,得到边缘检测后的反射率非气象回波图。
8.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,所述基于阵风锋的线性位置特征,对阵风锋区域采用端点距离与方向一致性的联合约束进行拼接,得到阵风锋图片像素位置,包括:根据阵风锋的线性位置特征,对反射率非气象回波图中进行位置映射,确定各阵风锋区域的空间分布;
根据各阵风锋区域的空间分布计算相邻阵风锋区域端点间的欧式距离,并基于方向一致性对候选区域进行匹配筛选;
当相邻阵风锋区域端点间的欧式距离小于预设的第四阈值且方向满足连续性条件时,对相应的对候选区域进行拼接,得到阵风锋图片像素位置。
9.根据权利要求1所述的基于霍夫变换的阵风锋识别方法,其特征在于,所述基于所述阵风锋图片像素位置进行勾画,得到原始图像阵风锋识别结果图,包括:获取所述阵风锋图片像素位置的坐标集合;
对所述坐标集合进行连续性处理,包括线性拟合或曲线平滑,得到阵风锋边界表示;
通过将所述阵风锋边界表示映射至反射率非气象回波图的坐标系中,生成阵风锋轮廓数据;
在反射率非气象回波图标注绘制所述阵风锋轮廓数据,得到阵风锋识别结果图。