一种多分辨率云图的加密方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种多分辨率云图的加密方法及系统，涉及云图时间加密技术领域，包括：挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，该云图是通过高频观测的历史数据中挑选的典型天气现象，进行网格分切，得到多个高分辨率分块云图，进行收缩预处理，输出低分辨率云图，进行网格分切，得到多个低分辨率分块云图，输入云图加密区块中，并按照预设连续时序的时间参数进行中间帧插值加密，得到加密后的多个高分辨率分块云图，进行拼接还原，获取还原后的加密高分辨率云图

【技术实现步骤摘要】
一种多分辨率云图的加密方法及系统


[0001]本专利技术涉及云图时间加密
，具体涉及一种多分辨率云图的加密方法及系统
。

技术介绍

[0002]气象卫星对地球连续观测形成的有序云图，可以直观展示云系随时间变化的过程和趋势，常用于天气情况分析
。
卫星通常会安排多类的观测任务，直接获得卫星观测数据处理生成的云图序列中，相邻的两张云图之间的观测时间间隔，有可能不一致
。
一方面，有可能相邻云图之间间隔时间太长，云系变化过快，另一方面，也有可能相邻云图之间的观测时间间隔不等，云系的变化速度不均，存着跳变，都导致云图动画质量不佳，不能很好支持预报服务，也影响了云图动画在宣传和科普领域的使用
。
因此，对于云图数据处理还存在着一定的可提升空间
。

技术实现思路

[0003]本申请通过提供了一种多分辨率云图的加密方法及系统，旨在解决传统云图数据时间加密方法存在相邻云图之间间隔时间太长，云系变化过快，以及相邻云图之间的观测时间间隔不等，云系的变化速度不均，存着跳变，导致云图动画质量不佳的技术问题
。
[0004]鉴于上述问题，本申请提供了一种多分辨率云图的加密方法及系统
。
[0005]本申请公开的第一个方面，提供了一种多分辨率云图的加密方法，所述方法包括：挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，其中，所述高分辨率云图是通过高频观测的历史数据中挑选的典型天气现象；按照预设图像切割尺寸对所述高分辨率云图进行网格分切，得到多个高分辨率分块云图；对所述高分辨率云图进行收缩预处理，输出低分辨率云图；按照所述预设图像切割尺寸对所述低分辨率云图进行网格分切，得到多个低分辨率分块云图；将所述多个高分辨率分块云图和所述多个低分辨率分块云图输入云图加密区块中，并按照所述预设连续时序的时间参数对所述多个高分辨率分块云图进行中间帧插值加密，得到加密后的多个高分辨率分块云图；按照所述预设连续时序的时间参数对加密后的所述多个高分辨率分块云图进行拼接还原，获取还原后的加密高分辨率云图
。
[0006]本申请公开的另一个方面，提供了一种多分辨率云图的加密系统，所述系统用于上述方法，所述系统包括：云图获取模块，所述云图获取模块用于挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，其中，所述高分辨率云图是通过高频观测的历史数据中挑选的典型天气现象；高分辨率分切模块，所述高分辨率分切模块用于按照预设图像切割尺寸对所述高分辨率云图进行网格分切，得到多个高分辨率分块云图；预处理模块，所述预处理模块用于对所述高分辨率云图进行收缩预处理，输出低分辨率云图；低分辨率分切模块，所述低分辨率分切模块用于按照所述预设图像切割尺寸对所述低分辨率云图进行网格分切，得到多个低分辨率分块云图；插值加密模块，所述插值加密模块用于将所述多个高分辨率分块云图和所述多个低分辨率分块云图输入云图加密区块中，并按照所述预设连续时序的时间参数对
所述多个高分辨率分块云图进行中间帧插值加密，得到加密后的多个高分辨率分块云图；拼接还原模块，所述拼接还原模块用于按照所述预设连续时序的时间参数对加密后的所述多个高分辨率分块云图进行拼接还原，获取还原后的加密高分辨率云图
。
[0007]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0008]通过挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，选择代表性的天气现象作为输入数据，减少了高分辨率云图的数量，同时提升云图质量；利用预设图像切割尺寸对高分辨率云图进行网格分切，并对其进行收缩预处理，得到低分辨率云图，这样可以降低云图数据的维度，提高处理速度；利用预设连续时序的时间参数对多个高分辨率分块云图进行中间帧插值加密，这样能够增加云图的时间分辨率，使得云系变化更加平滑和连续；在还原过程中，按照预设连续时序的时间参数对加密后的高分辨率分块云图进行拼接还原，使得最终的高分辨率云图得以恢复，保证了数据的完整性和准确性
。
综上所述，通过该加密方法，解决了不均匀时间分辨率和低频观测时间分辨率不足的问题，并实现了更流畅
、
连续和直观地展示云系变化的技术效果，这对于提供更好的天气预报服务以及云图动画在宣传和科普领域的应用具有重要意义
。
[0009]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的
、
特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式
。
附图说明
[0010]图1为本申请实施例提供了一种多分辨率云图的加密方法流程示意图；
[0011]图2为本申请实施例提供了一种多分辨率云图的加密系统结构示意图
。
[0012]附图标记说明：云图获取模块
10
，高分辨率分切模块
20
，预处理模块
30
，低分辨率分切模块
40
，插值加密模块
50
，拼接还原模块
60。
具体实施方式
[0013]本申请实施例通过提供一种多分辨率云图的加密方法，解决了传统云图数据加密方法存在相邻云图之间间隔时间太长，云系变化过快，以及相邻云图之间的观测时间间隔不等，云系的变化速度不均，存着跳变，导致云图动画质量不佳的技术问题
。
[0014]在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式
。
以下实施例中，除非有特殊说明，否则所述多分辨率
、
高分辨率
、
低分辨率等记载中所述的“分辨率”，均是指所述云图的图像的单位尺寸
(
例如一英寸
)
所包含的像素点数量
(
例如
1000*1000)
，而非指时间维度上的帧率
(
例如
10
帧
/
秒
)
；所述“加密”是增加所述云图的“帧率”，从而减少构成云图的相邻两个图像之间的时间间隔
。
[0015]实施例一
[0016]如图1所示，本申请实施例提供了一种多分辨率云图的加密方法，所述方法包括：
[0017]挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，其中，所述高分辨率云图是通过高频观测的历史数据中挑选的典型天气现象；
[0018]从高频观测的历史数据中选择包含典型天气现象的高分辨率云图，高频观测数据会提供更详细
、
精确的信息，根据预设连续时序，选择一组连续的高分辨率云图作为输入，
这些云图，这些高分辨率云图可以是针对特定地区或者特定时间段内的天气现象
(
例如森林
、
城市
、
沙漠等地区，白天
、
夜间
、
清晨
、
傍晚等时间段，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多分辨率云图的加密方法，其特征在于，所述方法包括：挑选预设连续时序下的一组高分辨率云图，其中，所述高分辨率云图是通过高频观测的历史数据中挑选的典型天气现象；按照预设图像切割尺寸对所述高分辨率云图进行网格分切，得到多个高分辨率分块云图；对所述高分辨率云图进行收缩预处理，输出低分辨率云图；按照所述预设图像切割尺寸对所述低分辨率云图进行网格分切，得到多个低分辨率分块云图；将所述多个高分辨率分块云图和所述多个低分辨率分块云图输入云图加密区块中，并按照所述预设连续时序的时间参数对所述多个高分辨率分块云图进行中间帧插值加密，得到加密后的多个高分辨率分块云图；按照所述预设连续时序的时间参数对加密后的所述多个高分辨率分块云图进行拼接还原，获取还原后的加密高分辨率云图
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：以切割行列号对得到的所述多个高分辨率分块云图和所述多个低分辨率分块云图进行标识，生成高分辨率标识矩阵和低分辨率标识矩阵；将所述高分辨率标识矩阵和所述低分辨率标识矩阵存储至以数据时间命令的文件夹中
。3.
如权利要求2所述的方法，其特征在于，训练所述云图加密区块的方法包括：构建加密训练集和加密测试集，所述加密训练集包括高分辨率分块云图样本和低分辨率分块云图样本以及时间参数，其中，所述高分辨率分块云图样本和所述低分辨率分块云图样本之间的矩阵向量具有对应关系；基于构建好的所述加密训练集对插帧算法的神经网络进行训练，以输出所述高分辨率分块云图样本和所述低分辨率分块云图样本的中间帧为目标，生成预加密区块；并按照所述加密测试集对所述预加密区块进行验证，当验证通过后，输出所述云图加密区块
。4.
如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时间参数取任一分块云图的时序周期内中间帧在末帧时间间隔中的比例，表达式有：其中，
T
s
为任一分块云图的时序周期内首帧的时间，
T
E
为任一分块云图的时序周期内末帧的时间，

【专利技术属性】
技术研发人员：赵现纲，林曼筠，王劲松，毛冬艳，范存群，卫兰，张宇，肖萌，常翔宇，张玺，
申请(专利权)人：国家卫星气象中心国家空间天气监测预警中心，
类型：发明
国别省市：