[發明專利]基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質

在審

• 申請號: 202110646983.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113554212A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 謝鵬飛;宋弢;徐丹亞;孟凡;王家榮;韓潤生
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質，包括：創建包括生成器網絡和判別器網絡的生成對抗網絡模型；固定生成器網絡、訓練判別器網絡，固定判別器網絡、訓練生成器網絡；使用訓練好的生成對抗網絡模型，對臺風圖像進行智能檢測；存儲訓練日志、網絡參數等所有數據到指定目錄下。本發明將生成對抗網絡集成到自動檢測系統、計算機設備、存儲介質上，針對臺風圖像能夠取得很好的檢測效果。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體為基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質。

背景技術

本發明所涉及的臺風，屬于熱帶氣旋的。熱帶氣旋是發生在熱帶或副熱帶洋面上的低壓臺風，是強大的“熱帶天氣系統”。臺風的主要生成地區為西北太平洋及南海。當中以南海生成的熱帶氣旋數量較少。熱帶氣旋生成的位置分布與季節有關，在冬、春季較為偏南，夏天和初秋較為偏北。

在西北太平洋地區，任何熱帶氣旋一樣，臺風形成和發展的條件包括：(1)海面溫度足夠暖和；(2)大氣不穩定；(3)對流層中下層濕度高；(4)具備科里奧利斯效應，形成低壓中心；(5)預先存在的低水平對焦或擾動；(6)低垂直風切變。一般而言，大多數臺風是在 6月至11月之間形成的。總之，西北太平洋是全球熱帶氣旋數量最多、強度最大的地區。與其他盆地一樣，它們被亞熱帶脊引導向西或西北方向移動，一些系統在日本附近和東部反復出現。菲律賓首當其沖地受到登陸的影響，中國和日本也受到較大的影響。

臺風往往具有突發性強、破壞力大的特點，是世界上最嚴重的自然災害之一。當超強臺風來臨時，其帶來的狂風及其引起的巨浪可以把沿海船只拋起乃至攔腰折斷，也足以損壞甚至摧毀陸地上的建筑、橋梁、車輛等。臺風引起的直接災害通常由狂風、暴雨、風暴潮三方面造成。關于狂風，臺風風速基本都在17米/秒以上，甚至在60米/秒以上。關于暴雨，每次臺風登陸，降雨中心一天中可降下100～300毫米，甚至500～800毫米的大暴雨，暴雨造成的洪澇災害，來勢兇猛，破壞性大。關于風暴潮，往往導致房屋和各類建筑設施被毀壞，城鎮和農田被淹沒，造成大量人員傷亡和財產損失。因此，實現臺風的智能檢測，對于臺風的檢測預報、防災減災等應用具有重要的意義。

由此可見，借助人工智能領域的生成對抗網絡技術，發明基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質，能夠為臺風圖像的智能檢測預報提供有效的幫助。

目前還未發現針對臺風圖像的基于生成對抗網絡的智能檢測系統、計算機設備、存儲介質。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述臺風領域所存在的困難，提供基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質，能夠幫助科研人員和軍方人員進行臺風圖像的智能檢測。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統、計算機設備、存儲介質。

1.根據本發明實施例的第一方面，提供基于生成對抗網絡的臺風圖像智能檢測系統，包括以下步驟：

1)創建包括生成器網絡和判別器網絡的生成對抗網絡模型；

2)固定生成器網絡、訓練判別器網絡，固定判別器網絡、訓練生成器網絡；

3)使用訓練好的生成對抗網絡模型，對臺風圖像進行智能檢測；

2.進一步的，所述創建包括生成器網絡和判別器網絡的生成對抗網絡模型的操作步驟，具體包括：對于生成器網絡，輸入層中輸入的是二維的隨機噪聲，隱藏層的激活函數采用Leaky ReLU函數，隱藏層也采用Dropout機制防止過擬合，輸出層的激活函數采用Tanh函數；對于判別器網絡，輸入層中輸入的是生成器網絡生成的圖像數據和真實的臺風圖像數據，隱藏層的激活函數采用Leaky ReLU函數，輸出層的分類函數采用Sigmoid函數。