本发明涉及一种基于雪花形状分析的气象参数检测系统，所述系统包括：内容分析设备，用于将双边滤波图像中亮度值落在预设雪花亮度范围内的像素点作为雪花像素点，并对所述双边滤波图像中的各个雪花像素点进行组合以获得所述双边滤波图像中的各个雪花图案；形状提取设备，与所述内容分析设备连接，用于对所述各个雪花图案的形状进行归类，将出现频率最多的形状作为参考形状输出。本发明的基于雪花形状分析的气象参数检测系统方便实用，结构简单。由于基于雪花主要形状确定对应的天气湿度，从而能够为湿度检测获取重要的佐证数据。
1.一种基于雪花形状分析的气象参数检测系统，其特征在于，包括：内容分析设备，与双边滤波模糊设备连接，用于将双边滤波图像中亮度值落在预设雪花亮度范围内的像素点作为雪花像素点，并对所述双边滤波图像中的各个雪花像素点进行组合以获得所述双边滤波图像中的各个雪花图案；
形状提取设备，与所述内容分析设备连接，用于对所述各个雪花图案的形状进行归类，将出现频率最多的形状作为参考形状输出；
湿度映射设备，与所述形状提取设备连接，用于基于接收到的参考形状确定对应的天气湿度，其中，所述参考形状的蓬松程度越高，对应的天气湿度越低；
网络摄像设备，设置在气象监控点，用于对当前监控区域执行摄像操作，以获得并输出相应的现场拍摄图像；
实时处理设备，与所述网络摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像的内容复杂度进行辨识，以基于获取的内容复杂度对所述现场拍摄图像进行区域划分操作，以获得各个图像区域；
分块采集设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个图像区域，采用品字型选择模式从所述现场拍摄图像中选择与品字有叠加的图像区域作为参考图像区域；
均值计算设备，与所述分块采集设备连接，用于对各个参考图像区域的各个清晰度进行均值计算，以获得参考性均值，并基于所述参考性均值对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理，以获得并输出现场处理图像；
双边滤波模糊设备，与所述均值计算设备连接，用于对接收到的现场处理图像执行双边滤波模糊处理，以获得并输出相应的双边滤波图像；
其中，基于所述参考性均值对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理包括：所述参考性均值越低，对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理的幅度越大；
其中，所述实时处理设备包括像素值分析子设备，用于获取所述现场拍摄图像的各个像素点的各个像素值，对所述各个像素值进行去重式处理以获得去重后的像素值的数量；
其中，在所述实时处理设备中，所述现场拍摄图像的内容复杂度与去重后的像素值的数量成正比；
在所述实时处理设备中，基于获取的内容复杂度对所述现场拍摄图像进行区域划分操作包括：获取的内容复杂度越高，对所述现场拍摄图像进行区域划分操作所获得的各个图像区域的数量越多；
所述内容分析设备采用CPLD器件来实现，所述CPLD器件采用VHDL进行设计；
所述形状提取设备为GPU处理器，所述GPU处理器内置有定时器和ROM存储器；
其中，所述GPU是能够从硬件上支持多边形转换和光源处理的显示芯片，由于多边形转换和光源处理是3D渲染中的一部分，作用是计算多边形的3D位置与处理动态光线效果，也称为几何处理。
2.如权利要求1所述的基于雪花形状分析的气象参数检测系统，其特征在于：所述内容分析设备和所述形状提取设备之间通过32位并行数据接口进行数据连接和数据交互。
3.如权利要求2所述的基于雪花形状分析的气象参数检测系统，其特征在于：所述内容分析设备和所述形状提取设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。
4.如权利要求3所述的基于雪花形状分析的气象参数检测系统，其特征在于：所述内容分析设备和所述形状提取设备之间还设置有数据缓存设备。
5.如权利要求4所述的基于雪花形状分析的气象参数检测系统，其特征在于：所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述内容分析设备和所述形状提取设备连接。
基于雪花形状分析的气象参数检测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及气象分析领域，尤其涉及一种基于雪花形状分析的气象参数检测系统。
背景技术
[0002] 天气分析，根据天气动力学原理，对填写在有关图表上的观测记录进行描述、操作、推断的过程，是天气预报的基本立足点和主要依据。分有地面天气图分析、等压面图分析、温压场分析和辅助天气图分析等。
[0003] 在进行天气分析时，首先需正确判断和运用观测记录，参考有关分析预报判据和科学研究总结，推断各种天气现象和天气形势的演变过程，注意其前后历史连贯性。重视各有关图表的有机结合。从实际出发，抓住关键天气预报提供科学依据。
发明内容
[0004] 本发明需要具备以下两处关键的发明点：
[0005] (1)基于雪花主要形状确定对应的天气湿度，雪花主要形状的蓬松程度越高，对应的天气湿度越低，从而为湿度检测获取重要的佐证数据；
[0006] (2)使用部分图像数据获取能够代表整个图像的参数，并基于获得的参数对图像整体进行相应的处理，从而有效提升了图像处理速度。
[0007] 根据本发明的一方面，提供了一种基于雪花形状分析的气象参数检测系统，所述系统包括：
[0008] 内容分析设备，与双边滤波模糊设备连接，用于将双边滤波图像中亮度值落在预设雪花亮度范围内的像素点作为雪花像素点，并对所述双边滤波图像中的各个雪花像素点进行组合以获得所述双边滤波图像中的各个雪花图案；
[0009] 形状提取设备，与所述内容分析设备连接，用于对所述各个雪花图案的形状进行归类，将出现频率最多的形状作为参考形状输出；
[0010] 湿度映射设备，与所述形状提取设备连接，用于基于接收到的参考形状确定对应的天气湿度，其中，所述参考形状的蓬松程度越高，对应的天气湿度越低；
[0011] 网络摄像设备，设置在气象监控点，用于对当前监控区域执行摄像操作，以获得并输出相应的现场拍摄图像；
[0012] 实时处理设备，与所述网络摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像的内容复杂度进行辨识，以基于获取的内容复杂度对所述现场拍摄图像进行区域划分操作，以获得各个图像区域；
[0013] 分块采集设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个图像区域，采用品字型选择模式从所述现场拍摄图像中选择与品字有叠加的图像区域作为参考图像区域；
[0014] 均值计算设备，与所述分块采集设备连接，用于对各个参考图像区域的各个清晰度进行均值计算，以获得参考性均值，并基于所述参考性均值对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理，以获得并输出现场处理图像。
[0015] 本发明的基于雪花形状分析的气象参数检测系统方便实用，结构简单。由于基于雪花主要形状确定对应的天气湿度，从而能够为湿度检测获取重要的佐证数据。
具体实施方式
[0016] 下面将对本发明的基于雪花形状分析的气象参数检测系统的实施方案进行详细说明。
[0017] 湿度，表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示；若表示在湿蒸汽中水蒸气的重量占蒸汽总重量(体积)的百分比，则称之为蒸汽的湿度。人体感觉舒适的湿度是：相对湿度低于70％。
[0018] 当前，各行各业对气象预报的要求越来越高，然而，对每一项气象信息如果采用单一模式进行检测，必然会因为检测机制本身的原因在某些极端情况下出现较大误差，因此，需要建立其他检测模式进行数据的佐证，当前，尚缺乏对天气湿度的佐证检测模式。
[0019] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于雪花形状分析的气象参数检测系统，能够有效解决相应的技术问题。
[0020] 根据本发明实施方案示出的基于雪花形状分析的气象参数检测系统包括：
[0021] 内容分析设备，与双边滤波模糊设备连接，用于将双边滤波图像中亮度值落在预设雪花亮度范围内的像素点作为雪花像素点，并对所述双边滤波图像中的各个雪花像素点进行组合以获得所述双边滤波图像中的各个雪花图案；
[0022] 形状提取设备，与所述内容分析设备连接，用于对所述各个雪花图案的形状进行归类，将出现频率最多的形状作为参考形状输出；
[0023] 湿度映射设备，与所述形状提取设备连接，用于基于接收到的参考形状确定对应的天气湿度，其中，所述参考形状的蓬松程度越高，对应的天气湿度越低；
[0024] 网络摄像设备，设置在气象监控点，用于对当前监控区域执行摄像操作，以获得并输出相应的现场拍摄图像；
[0025] 实时处理设备，与所述网络摄像设备连接，用于接收所述现场拍摄图像，对所述现场拍摄图像的内容复杂度进行辨识，以基于获取的内容复杂度对所述现场拍摄图像进行区域划分操作，以获得各个图像区域；
[0026] 分块采集设备，与所述实时处理设备连接，用于接收所述现场拍摄图像的各个图像区域，采用品字型选择模式从所述现场拍摄图像中选择与品字有叠加的图像区域作为参考图像区域；
[0027] 均值计算设备，与所述分块采集设备连接，用于对各个参考图像区域的各个清晰度进行均值计算，以获得参考性均值，并基于所述参考性均值对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理，以获得并输出现场处理图像；
[0028] 双边滤波模糊设备，与所述均值计算设备连接，用于对接收到的现场处理图像执行双边滤波模糊处理，以获得并输出相应的双边滤波图像；
[0029] 其中，基于所述参考性均值对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理包括：所述参考性均值越低，对所述现场拍摄图像整体执行清晰度增强处理的幅度越大；
[0030] 其中，所述实时处理设备包括像素值分析子设备，用于获取所述现场拍摄图像的各个像素点的各个像素值，对所述各个像素值进行去重式处理以获得去重后的像素值的数量；
[0031] 其中，在所述实时处理设备中，所述现场拍摄图像的内容复杂度与去重后的像素值的数量成正比。
[0032] 接着，继续对本发明的基于雪花形状分析的气象参数检测系统的具体结构进行进一步的说明。
[0033] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0034] 在所述实时处理设备中，基于获取的内容复杂度对所述现场拍摄图像进行区域划分操作包括：获取的内容复杂度越高，对所述现场拍摄图像进行区域划分操作所获得的各个图像区域的数量越多。
[0035] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0036] 所述内容分析设备采用CPLD器件来实现，所述CPLD器件采用VHDL进行设计。
[0037] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0038] 所述形状提取设备为GPU处理器，所述GPU处理器内置有定时器和ROM存储器。
[0039] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0040] 所述内容分析设备和所述形状提取设备之间通过32位并行数据接口进行数据连接和数据交互。
[0041] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0042] 所述内容分析设备和所述形状提取设备共用同一现场计时设备和共用同一供电输入设备。
[0043] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0044] 所述内容分析设备和所述形状提取设备之间还设置有数据缓存设备。
[0045] 所述基于雪花形状分析的气象参数检测系统中：
[0046] 所述数据缓存设备通过两个数据接口分别与所述内容分析设备和所述形状提取设备连接。
[0047] 另外，GPU就是能够从硬件上支持T&L(Transform and Lighting，多边形转换和光源处理)的显示芯片，由于T&L是3D渲染中的一个重要部分，其作用是计算多边形的3D位置与处理动态光线效果，也能称为“几何处理”。一个好的T&L单元，能提供细致的3D物体和高级的光线特效；只不过大多数PC中，T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓软件T&L)，因为CPU的任务繁多，除了T&L之外，还要做内存管理和输入响应等非3D图形处理工作，所以在实际运算的时候性能会大打折扣，一般出现显卡等待CPU数据的情况，CPU运算速度远跟不上时下复杂三维游戏的要求。即使CPU的工作频率超出1GHz或更高，对它的帮助也不大，因为这是PC本身设计造成的问题，与CPU的速度无太大关系。
[0048] 应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0049] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0050] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
