Алгоритм сегментации аэрозольных неоднородностей
Филимонов П.А., Белов М.Л., Федотов Ю.В., Иванов С.Е., Городничев В.А.

Аспирантура МГТУ им. Баумана, Москва, Россия,
НИИ Радиоэлектроники и лазерной техники МГТУ им. Баумана, Москва, Россия

Аннотация:
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.

Ключевые слова:
цифровая обработка изображений, лидар, аэрозольные неоднородности, приземный слой атмосферы.

Цитирование:
Филимонов, П.А.
Алгоритм сегментации аэрозольных неоднородностей / П.А. Филимонов, М.Л. Белов, Ю.В. Федотов, С.Е. Иванов, В.А. Городничев // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 6. – С. 1062-1067. – DOI: 10.18287/2412-6179-2018-42-6-1062-1067.

Литература:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. Разенков, И.А. Аэрозольный лидар для непрерывных атмосферных наблюдений / И.А. Разенков // Оптика атмосферы и океана. – 2013. – Т. 26, № 1. – С. 52-63.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. ГОСТ 31581-2012. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий. – М.: Стандартинформ, 2013. – 24 c.
  9. 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.
  10. Джиган, В.И. Адаптивная фильтрация сигналов: теория и алгоритмы / В.И. Джиган. – М.: Техносфера, 2013. – 528 с. – ISBN: 978-5-94836-342-4.
  11. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс; пер. с англ. – М.: Техносфера, 2012. – 1104 с. – ISBN: 978-5-94836-331-8.
  12. Глубокое обучение. Погружение в мир нейронных сетей / С. Николенко, А. Кадурин, Е. Архангельская. – СПб.: Питер, 2018. – 480 с. – ISBN: 978-5-496-02536-2.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20