Алгоритм сегментации аэрозольных неоднородностей
Автор: Филимонов Павел Анатольевич, Белов Михаил Леонидович, Федотов Юрий Викторович, Иванов Сергей Евгеньевич, Городничев Виктор Александрович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 6 т.42, 2018 года.
Бесплатный доступ
Разработан алгоритм сегментации аэрозольных неоднородностей атмосферы на поле относительных флуктуаций коэффициента обратного рассеяния, регистрируемого в координатах «Дальность - Время», на основе скользящего окна двумерной корреляционной функции. Полученный алгоритм позволяет надёжно выделять неоднородности, что может быть использовано в практических целях для исследования аэрозольного поля атмосферы и увеличения точности измерения скорости и направления ветра. Показано применение разработанного алгоритма для получения гистограммы распределения размеров аэрозольных неоднородностей из данных лидарного зондирования упругого рассеяния в приземном слое атмосферы на длине волны 355 нм.
Цифровая обработка изображений, лидар, аэрозольные неоднородности, приземный слой атмосферы
Короткий адрес: https://sciup.org/140238458
IDR: 140238458 | DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-1062-1067
An algorithm for segmentation of aerosol inhomogeneities
We have developed an algorithm for segmentation of aerosol inhomogeneities in the registered field of lidar signal fluctuations in the atmosphere in the "Range - Time" coordinates that is based on a sliding window of a two-dimensional autocorrelation function. The obtained algorithm allows us to robustly detect aerosol inhomogeneities, which can be used in practical applications to study aerosol fields in the atmosphere and improve the accuracy of estimating the speed and direction of winds. The developed method was applied for obtaining a histogram of aerosol inhomogeneity-size distribution from 355-nm elastic lidar measurements data in the surface layer.
Список литературы Алгоритм сегментации аэрозольных неоднородностей
- Самойлова, С.В. Аэрозольные слои тропосферы: однородность в высотном распределении оптических и микрофизических характеристик/С.В. Самойлова, Ю.С. Балин, Г.П. Коханенко, И.Э. Пеннер//Оптика атмосферы и океана. -2016. -Т. 29, № 12. -С. 1043-1049. - DOI: 10.15372/AOO20161206
- Yorks, J.E. An overview of the CATS level 1 processing algorithms and data products/J.E. Yorks, M.J. McGill, S.P. Palm, D.L. Hlavka, P.A. Selmer, E.P. Nowottnick, M.A. Vaughan, S.D. Rodie, W.D. Hart//Geophysical Research Letters. -2016. -Vol. 43, Issue 9. -P. 4632-4639. - DOI: 10.1002/2016GL068006
- Weitkamp, C. Lidar: Range-resolved optical remote sensing of the atmosphere/C. Weitkamp. -New York: Springer-Verlag, 2005. -456 p. -ISBN: 978-0-387-40075-4.
- Разенков, И.А. Аэрозольный лидар для непрерывных атмосферных наблюдений/И.А. Разенков//Оптика атмосферы и океана. -2013. -Т. 26, № 1. -С. 52-63.
- Mayor, S.D. Comparison of an analog direct detection and a micropulse aerosol lidar at 1.5-μm wavelength for wind field observations -with first results over the ocean/S.D. Mayor, P. Dérian, C.F. Mauzey, S.M. Spuler, P.L. Ponsardin, J.D. Pruitt, D. Ramsey, N.S. Higdon//Journal of Applied Remote Sensing. -2016. -Vol. 10, Issue 1. -016031. - DOI: 10.1117/1.JRS.10.016031
- Белов, М.Л. Лазерный дистанционный метод измерения порывов атмосферного ветра/М.Л. Белов, С.Е. Иванов, В.А. Городничев, Б.В. Стрелков//Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. -2014. -№ 2(95). -С. 40-52.
- Основы импульсной лазерной локации/В.И. Козинцев, М.Л. Белов, В.М. Орлов, В.А. Городничев, Б.В. Стрелков; под ред. В.Н. Рождествина. -Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. -2010. -573 с. -ISBN: 978-5-7038-3436-7.
- ГОСТ 31581-2012. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий. -М.: Стандартинформ, 2013. -24 c.
- Корреляционные методы лазерно-локационных измерений скорости ветра/Г.Г. Матвиенко, Г.О. Заде, Э.С. Фердинандов, И.Н. Колев, Р.П. Аврамова. -Новосибирск: Наука, 1985. -223 с.
- Джиган, В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы/В.И. Джиган. -М.: Техносфера, 2013. -528 с. -ISBN: 978-5-94836-342-4.
- Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений/Р. Гонсалес, Р. Вудс; пер. с англ. -М.: Техносфера, 2012. -1104 с. -ISBN: 978-5-94836-331-8.
- Глубокое обучение. Погружение в мир нейронных сетей/С. Николенко, А. Кадурин, Е. Архангельская. -СПб.: Питер, 2018. -480 с. -ISBN: 978-5-496-02536-2.
