近几年，世界各地自然灾害严重，例如地震、海啸等。科研人员通过研究发现，这些自然灾害发生时期，都伴随着电离层的异常波动，因此对电离层的研究成为地球空间探测领域中的一个热门话题。在电离层的研究中，需要对很多电离层中的参数进行研究，这些参数主要来自人工度量过程，然而随着电离层数据的增多和对电离层预报和探测的实时性要求的提高，人工度量的效率已经不能满足当前电离层探测的需要，这就需要探索其它方式对电离层参数进行提取和度量来提高电离层探测的效率。在国外，有许多研究机构在进行电离层参数自动提取的研究，主要有美国Lowell大学大气研究中心、意大利国家地球物理学与火山学研究院、美国空间环境公司和澳大利亚电离层预报服务中心等。这些研究的主要过程为：首先形成来自电离层反射的回波信号，然后滤除回波信号中的干扰，形成有用的连续描迹，最后通过数学方法（外推法、拟合法）对电离层参数进行提取。我国对电离层参数的自动提取的研究时间比较短，现阶段主要由中国电波研究所和哈尔滨工业大学的研究人员在对其进行研究。这些研究主要结合了电离层的一些经验模型，并且从回波信号形成的机理出发，通过外推、拟合等方法对电离层回波信号描迹进行识别和参数提取。本文通过对电离层频高图描迹的分层和形状等特征的分析，结合了国内外现有的电离层参数提取的方法，提出了一种基于图像处理和识别的参数提取方法。通过这种方法对电离层参数自动提取的方法进行了研究和探索，主要工作包括：（1）通过垂直方向的积分投影方式对图像中有效频域进行定位，划分出目标图像区域，同时滤除非目标区域的干扰信息。然后结合电离层频高图描迹的分层特征，采用分割线定位法，对E层和F层进行分割，为后续的分层参数提取提供基础。（2）对F层中的参数进行提取。本文根据电离层频高图中干扰信号的强度比有用信号强度弱的特点，首先对图像进行了预处理。通过图像灰度拉伸、类间方差法和最小值滤波的方式对电离层频高图中的椒盐噪声和孤立噪声点进行滤除。然后通过旋转投影积分法和连通分量标记法对频高图F层的二次反射进行去除，有效的提取了F层主描迹分量。最后通过骨架化和限定窗口的方法，结合最小二乘法拟合的数学方法对F层中的参数进行提取。（3）对E层中的参数进行提取。本文首先通过对E层图像中的描迹进行形态学处理，修复描迹中的断裂点，并且通过滤波的方式对E层图像中的噪声点进行滤除。然后结合E层描迹的形状特征对E层中的Es描迹进行识别，最后结合人工度量的先验知识对E层中的参数进行提取。