中气旋是一种规模不超过几十公里的涡旋型天气状况。气象工作者经过大量的数据统计发现，我国有92％以上、美国有90％以上的强对流风暴[1](如暴雨、强风、冰雹和龙卷等)都会伴随中气旋的发生和发展，尤其是中气旋一般会在强风暴袭来之前的一段时间就实际存在[1]。现代人们生产、生活的快节奏和科学技术的不断发展对气象预报的时效性、准确性提出了越来越高的要求。因此，快速、准确地识别出中气旋，进而研究切变量与风暴的演变关系，具有十分重要的现实意义。　　 本文以Visual C++和OpenCV为开发工具，基于多普勒雷达反射率图和径向速度图，综合运用计算机视觉、模式识别和气象科学知识，设计中小尺度气旋场和逆风区的自动识别系统，并在此基础上研究切变量与风暴的演变规律。主要工作可以分为以下几个方面：　　 1.根据中气旋在雷达反射率图和径向速度图上表现出来的特点入手，应用图像识别技术，在原有算法的基础上，在图像预处理、速度对的匹配和近距离速度对的简约这三个方面做了比较大的改进。除了算法改进外，本文还在三维特征信息自动提取、切变量与风暴演变关系、小尺度气旋识别等方面展开了研究，研制了业务化应用系统。　　 2.基于逆风区的图像特征，运用二值化、区域生长、图像分割、边缘检测等技术，设计并实现了逆风区的自动识别系统。　　 本文的所有算法均已编程实现。经过气象专家运用大量实例检测对比发现，该算法比目前使用的国外软件(PUP)具有更高的识别率和更低的漏报率、错报率，软件系统运行稳定，已在天津市气象局投入试运行。