基于嵌入式隐马尔可夫模型与交叉熵的台风中心定位方法

摘要

本发明本文以时间序列卫星云图的差分云图为研究对象，提出一种台风中心定位方法：(1)由云图的时间序列生成差分云图序列，并对差分云图进行小波变换，将小波域作为底层数据源和信息提取源；(2)根据台风差分云图的空间相关性，使用嵌入式隐马尔可夫模型实现了对图像的自适应状态块分割。分割成的状态块随着台风的变化而变化，具有一定的自适应性。(3)根据序列差分云图的时间相关性，使用交叉熵对状态块进行动态跟踪和运动能量的度量；(4)构造能量函数，在小波变换的低分辨率层通过寻找能量最小值初步确定台风中心。利用低分辨率层与高分辨率层的相关性，实现初步定位对精确定位的指导。本发明提出的台风中心定位方法具有通用性强、定位精度高、运算速度快的优点。

主权项

1.一种基于嵌入式隐马尔可夫模型与交叉熵的台风中心定位方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)由时间序列的云图生成差分云图序列，并对差分云图进行小波变换，将小波域作为底层数据源和信息提取源；(2)根据台风差分云图的空间相关性，使用嵌入式隐马尔可夫模型对差分图像的小波域进行自适应状态块分割，使分割成的状态块随着台风的变化而变化。(3)根据序列差分云图的时间相关性，使用交叉熵对状态块进行动态跟踪和运动能量的度量；(4)根据上述步骤(3)计算的交叉熵，构造用以描述运动能量的能量函数，通过寻找能量最小值在小波变换的低分辨率层初步确定台风中心；(5)利用小波变换低分辨率层与高分辨率层之间的相关性，根据小波变换的多分辨特性和步骤(4)，完成初步定位对精确定位的指导，实现在高分辨率层的精确定位。