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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

我国海岸线漫长，频繁遭受台风袭击，例如南海北部、台湾海峡、台湾省及其东部沿海、东海西部和黄海均为台风通过的高频区。台风是一种破坏力很强的灾害性天气系统，但同时也存在消除干旱的有益作用，因此及时且准确的台风播报可以趋利避害，保障人民生命和财产的安全。

台风是发生在热带海洋上强烈的气旋性涡旋，由于海洋上缺乏日常观测资料，卫星云图担当了台风观测及预报的主要任务。云图中携带有关台风产生、发展与消亡的重要信息，是准确播报台风的重要依据。然而由于天气恶劣、传感器性能差或者其他条件的影响可能导致传回来的云图质量下降。在摄影时由于大气、雾、光照等，会使图像过暗或过亮；光学系统的失真、相对运动、大气流动等都会使图像模糊；传输过程中会引入各种类型的噪声。为了提高气象预报的准确性，我们需要对台风云图进行增强，提高图像亮度、对比度，突出图像特征，保护细节信息，便于气象部门的分析处理。

2. 研究的基本内容

调研课题的国内外现状，研究正则化直方图均衡的原理和基于分解-处理-融合的台风云图增强方法。由于基层中包含了图像的平滑区域、明显的边缘结构和低频信息，而细节层中包含了图像的小细节和高频信息，需通过使用引导滤波对原始图像进行边缘保护、去噪，得到基层，再通过原图像求解到细节层，然后利用s函数的平滑性和压缩特性对输入直方图进行精细正则化，定义一个分布函数，将新生成的分布函数映射到均匀分布函数并由该均匀分布函数利用正则直方图均衡分别对基层和细节层进行处理提高其全局对比度，最后将经过正则直方图均衡处理的基层和细节层采用拉普拉斯金字塔结构处理实现方案，完成算法程序和模型训练，调整参数测试模型效果，对比其他算法实验，分析对比实验结果。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：研究一种基于直方图的快速台风云图增强方法，为防止由于台风云图低高频部分的先验不同丢失细节信息，将整幅图像分成基层和细节层，并对各自部分进行正则化直方图均衡的对比度增强处理，有效地避免了过度增强和饱和伪像问题，再采用拉普拉斯金字塔结构对增强后的基层与细节层进行有效融合，以保护台风云图的边缘及细节，更好地获得台风云图的增强效果。对比agcwd与dwt-svd方法，多次实验，用离散熵(de)、对比度增益(cg)、平均梯度(ag)以及标准差的数据结果来定量评估不同方法的性能。

进度安排：

a.2018年12月至2019年1月阅读直方图均衡方面相关的文献，并选取一篇外文文献翻译，了解图像增强的相关方法，完成任务书

4. 参考文献

[1] h.ibrahim and n. s. p. kong, “brightness preserving dynamic histogramequalization for image contrast enhancement,” ieee trans. consum. electron.,vol. 53, no. 4, pp. 1752–1758, nov. 2007.

[2] t. arici,s. dikbas, and y. altunbasak, “a histogram modi?cation framework and itsapplication for image contrast enhancement,” ieee trans. image process., vol.18, no. 9, pp. 1921–1935, sep. 2009.