(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210343096.6 (22)申请日 2022.03.31 (71)申请人 广东医科 大学 地址 523808 广东省东莞 市松山湖科技园 (72)发明人 侯洁　王攀科　 (74)专利代理 机构 广东朗乾 律师事务所 4 4291 专利代理师 杨焕军 (51)Int.Cl. G06T 11/20(2006.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/25(2022.01) G06V 10/30(2022.01) G06V 10/34(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/762(2022.01)G01W 1/10(2006.01) (54)发明名称 切变线的绘制方法、 装置、 存储介质及计算 机设备 (57)摘要 本申请实施例公开了一种切变线的绘制方 法、 装置、 存储介质及计算机设备， 涉及天气预测 领域。 本申请对二维风场矩阵的去噪、 平滑等预 处理方法， 建立高分辨率风场数据的切变带区域 分割的判定规则用以提取感兴趣区域， 对每类切 变带进行细化、 拟合以实现最终的线形显示， 从 而实现单类切变线的识别和绘制， 可以提高切变 线识别和绘制的效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114943787 A 2022.08.26 CN 114943787 A 1.一种切变线的绘制方法， 其特 征在于， 包括： 获取风矢量矩阵W； 将所述风矢量矩阵W中用风向统计特征分割包含切变带的感兴趣区， 置空噪声区， 得到 W1； 在所述矩阵W1中的感兴趣区域进行风向量 化得到风向矩阵W2； 将所述矩阵W2进行平滑处理得到矩阵W3； 根据切变线类型将所述矩阵W3转换为三值矩阵W4； 在所述三值矩阵W4中提取与特定类型切变线关联的风向区域 边缘， 得到二 值矩阵W5； 在所述二值矩阵W5中提取切变带点 集Q； 根据所述切变线类型 特征对所述切变带点 集Q进行筛选得到点 集Q’； 将所述点集Q ’进行聚类得到多个位置的切变带点集{q1,q2,…,qn}； 其中， n为大于等于 1的整数； 计算每个切变带的骨架主轴倾角， 根据切变线类型对应的倾角范围和该位置的风速 阈 值,保存符合条件的多个切变线 其中， m为大于等于1的整数； 对每个切变带点 集 绘制切变线； i ＝1、 2、…、 m。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述在所述风向角度矩阵W1中提取切 变带 的候选区域， 包括： 根据如下公式提取风向角度矩阵W1中元素W1(m， n)的特 征值 其中， l为统计窗口的边长， 统计窗口 的形状为正方形， i和j分别是滑动窗口的东西方向和南北方向的元素索引； m和n分别是风 向角度矩阵M1中东西方向和南北方向的元素索引， 且m＝r+2， …， M‑r； n＝r+1， …， N‑(r+1)， 遍历所述 风向角度矩阵M1得到的各个特 征值生成特征矩阵Γ(l)； 通过阈值分割的方法过 滤特征矩阵Γ(l)中的噪声区域后得到切变带的候选区域。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于， 所述矩阵W2中元素取值为{θ|20 ° ×k,k ＝0,1,…,17}。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 平 滑滤波使用中值滤波器的窗口尺寸 为5。 5.根据权利要 求1或2或4所述的方法， 其特征在于， 三值矩阵W4中的元素取值为{0,0.5, 1}。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 采用采取OPTICS算法对点 集Q’进行聚类。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述计算各个切变带点集的主轴角度， 包 括： 采用最小二乘法对每个切变带点集进行线性拟合， 计算其线性函数的倾角 8.一种切变线的绘制装置， 其特 征在于， 包括： 获取单元， 用于获取风矢量矩阵W； 处理单元， 用于将所述风矢量矩阵W中用风向统计特征分割包含切变带的感兴趣区， 置权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114943787 A 2空噪声区， 得到W1； 所述处理单元， 在所述矩阵W1中的感兴趣区域进行风向量 化得到风向矩阵W2； 所述处理单元， 还用于对所述矩阵W2进行平滑处理得到矩阵W3； 所述处理单元， 还用于根据切变线类型将所述矩阵W3转换为三值矩阵W4； 所述处理单元， 还用于在所述三值矩阵W4中提取与特定类型切变线关联的风 向区域边 缘， 得到二 值矩阵W5； 所述处理单元， 还用于在所述 二值矩阵W5中提取切变带点 集Q； 所述处理单元， 还用于根据所述切变线类型特征对所述切变带点集Q进行筛选得到点 集Q’； 所述处理单元， 还用于将所述点集Q ’进行聚类得到多个位置的切变带点集{q1,q2,…, qn}； 所述处理单元， 计算每个切变带的骨架主轴倾角， 根据切变线类型对应的倾角范围和 该位置的风速阈值,保存符合条件的多个切变线 绘制单元， 用于对每 个切变带点 集 绘制切变线。 9.一种计算机存储介质， 其特征在于， 所述计算机存储介质存储有多条指令， 所述指令 适于由处 理器加载并执 行如权利要求1～7任意 一项的方法步骤。 10.一种计算机设备， 其特征在于， 包括： 处理器和存储器； 其中， 所述存储器存储有计 算机程序， 所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如权利要求1～7任意一项的方法 步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114943787 A 3