周立佳, 钱志博, 徐冠雷



一种信号稀疏表示及其在气象传真图增强中的应用

周立佳1, 钱志博1, 徐冠雷2

(1. 西北工业大学 航海学院, 陕西 西安, 710072; 2. 大连舰艇学院 军事海洋系, 辽宁 大连, 116018)

舰艇在进行鱼雷试验和作战使用过程中, 需要以气象传真图作为鱼雷航行和作战的水文气象保障, 如何使气象传真图更加清晰可读成为急需解决的现实问题。提出了一种基于信号稀疏表示的针对海上气象传真图增强的新方法。该方法以气象传真图底图和固定的气象符号作为字典函数, 充分利用气象传真图的稀疏特性, 采用匹配追踪算法进行气象传真图稀疏表示, 并利用气象传真图的稀疏系数有效分离噪声。试验结果表明, 在气象传真图增强中, 该方法明显优于目前的图像增强方法。

气象传真图; 稀疏表示; 图像增强; 字典函数

0 引言

舰艇在海上作战和训练中, 舰载武器如布扫雷训练、鱼雷试验或作战发射等均离不开舰艇海洋水文气象环境保障。目前舰艇海上水文气象环境保障主要方法是利用舰载气象传真机接收岸基台站发送的气象传真图[1-2]。由于气象传真图是数值预报产品的图形化表示, 因此, 航海人员可以直接判读获取有用的水文气象信息。特别是在某些军舰上, 由于各种特殊原因, 这种气象传真接收机仍是补充天气预报的主要信息来源之一。但是, 在不同的海区、不同的气象条件和大气电磁波等环境下, 多数二值点阵式气象传真机接收到的气象传真图(由于多数传真机的图为二值格式, 故本文只限于讨论二值点阵式气象传真图[1-2])常含有噪声(甚至有时候含有大量的噪声)。……