[發(fā)明專利]一種云識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710346747.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN107169457B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡斯勒?qǐng)D;尚華哲;馬潤(rùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

1.一種云識(shí)別方法，利用地基全天候魚眼相機(jī)，其特征在于，包括以下步驟：

從地基全天候魚眼相機(jī)獲取天空?qǐng)D像，并從所述天空?qǐng)D像中讀取每個(gè)像元的像元亮度值；

根據(jù)所述每個(gè)像元的像元亮度值計(jì)算每個(gè)像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)，并根據(jù)所述天空指數(shù)、亮度指數(shù)構(gòu)建二維散點(diǎn)圖；

根據(jù)所述二維散點(diǎn)圖，擬合生成云分界線；

根據(jù)所述二維散點(diǎn)圖和所述云分界線，對(duì)所述天空?qǐng)D像進(jìn)行判斷，得到云識(shí)別結(jié)果：

當(dāng)所述像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)在所述云分界線上時(shí)，判定所述天空?qǐng)D像的云識(shí)別結(jié)果為晴空和云的分界區(qū)；

當(dāng)所述像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)在所述云分界線的上方時(shí)，判定所述天空?qǐng)D像的云識(shí)別結(jié)果為晴空；

當(dāng)所述像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)在所述云分界線的下方時(shí)，判定所述天空?qǐng)D像的云識(shí)別結(jié)果為云；

對(duì)所述云識(shí)別結(jié)果為晴空的天空?qǐng)D像進(jìn)行大氣污染狀況判定，包含：從MODIS衛(wèi)星遙感二級(jí)氣溶膠產(chǎn)品中獲取每個(gè)像元的氣溶膠光學(xué)厚度值；根據(jù)所述每個(gè)像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)、氣溶膠光學(xué)厚度值計(jì)算大氣渾濁度指數(shù)，數(shù)值代表污染輕、重。

2.如權(quán)利要求1所述的一種云識(shí)別方法，其特征在于，根據(jù)所述每個(gè)像元的像元亮度值計(jì)算每個(gè)像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)為

SI＝(DN_Blue-DN_Red)/(DN_Blue+DN_Red)

BI＝(DN_Blue+DN_Red+DN_Green)/3

其中，SI、BI分別為所述天空指數(shù)、亮度指數(shù)，DN_Blue、DN_Red、DN_Green分別為全天候魚眼相機(jī)藍(lán)波段、紅波段、綠波段的像元亮度值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種云識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述二維散點(diǎn)圖，擬合生成云分界線之前，還包括以下步驟：

根據(jù)所述每個(gè)像元的亮度指數(shù)，去除亮度指數(shù)大于0.97的太陽飽和區(qū)域的像元。

4.如權(quán)利要求1所述的一種云識(shí)別方法，其特征在于，還包括對(duì)所述云識(shí)別結(jié)果為晴空的天空?qǐng)D像進(jìn)行大氣污染狀況判定的步驟，進(jìn)一步包含：

確定第一、第二大氣污染判定閾值；

根據(jù)所述第一、第二大氣污染判定閾值和大氣渾濁度指數(shù)，對(duì)所述云識(shí)別結(jié)果為晴空的天空?qǐng)D像進(jìn)行判斷，得到大氣污染判定結(jié)果。

5.如權(quán)利要求1所述的一種云識(shí)別方法，其特征在于，所述根據(jù)所述每個(gè)像元的天空指數(shù)、亮度指數(shù)、氣溶膠光學(xué)厚度值計(jì)算大氣渾濁度指數(shù)，進(jìn)一步包含：

根據(jù)所述氣溶膠光學(xué)厚度值計(jì)算歸一化氣溶膠光學(xué)厚度值為

AOD_n＝AOD/2

其中，AOD_n、AOD分別為所述歸一化氣溶膠光學(xué)厚度值、氣溶膠光學(xué)厚度值；

當(dāng)所述像元的天空指數(shù)大于0.5時(shí)，所述大氣渾濁度指數(shù)為

ATI＝0.7×AOD_n+0.3×BI×SI

當(dāng)所述像元的天空指數(shù)小于0.5時(shí)，所述大氣渾濁度指數(shù)為

ATI＝0.8×AOD_n+0.2×SI/BI

其中，ATI、BI、SI為所述大氣渾濁度指數(shù)、亮度指數(shù)、天空指數(shù)。

6.如權(quán)利要求4所述的一種云識(shí)別方法，其特征在于，根據(jù)所述第一、第二大氣污染判定閾值和大氣渾濁度指數(shù)，對(duì)所述云識(shí)別結(jié)果為晴空的天空?qǐng)D像進(jìn)行判斷，得到大氣污染判定結(jié)果，進(jìn)一步包含：

當(dāng)所述大氣渾濁度指數(shù)大于等于0且小于等于第一大氣污染判定閾值時(shí)，所述晴空區(qū)域的大氣污染判定結(jié)果為空氣優(yōu)；

當(dāng)所述大氣渾濁度指數(shù)大于第一大氣污染判定閾值且小于等于第二大氣污染判定閾值時(shí)，所述晴空區(qū)域的大氣污染判定結(jié)果為空氣良；

當(dāng)所述大氣渾濁度指數(shù)大于第二大氣污染判定閾值且小于等于1時(shí)，所述晴空區(qū)域的大氣污染判定結(jié)果為空氣差。