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舰艇在进行鱼雷试验和作战使用过程中，需要以气象传真图作为鱼雷航行和作战的水文气象保障，如何使气象传真图更加清晰可读成为急需解决的现实问题。提出了一种基于信号稀疏表示的针对海上气象传真图增强的新方法。该方法以气象传真图底图和固定的气象符号作为字典函数，充分利用气象传真图的稀疏特性，采用匹配追踪算法进行气象传真图稀疏表示，并利用气象传真图的稀疏系数有效分离噪声。试验结果表明，在气象传真图增强中，该方法明显优于目前的图像增强方法。