[發(fā)明專利]一種河道植被群尾流區(qū)長度的測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710005042.8
• 申請日: 2017-01-04
• 公開（公告）號: CN106895807B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉超;單鈺淇;劉興年;楊克君;王協(xié)康
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02
• 代理公司: 成都科海專利事務(wù)有限責(zé)任公司 51202
• 代理人: 呂建平;周敏

1.一種河道植被群尾流區(qū)長度測量方法，其特征在于包括：

(1)視頻采集：在河道植被群上方和兩側(cè)水體注入熒光示蹤劑示蹤植被群尾流漩渦的運動軌跡，對于非淹沒植被群，俯視采集植被群尾部水平向漩渦的運動過程視頻，對于淹沒植被群，俯視采集植被群水平向漩渦的運動過程視頻視屏和側(cè)視采集垂向漩渦的運動過程視頻，視頻采集時間不少于30秒，完整記錄至少兩個漩渦運動周期；

(2)視頻數(shù)值轉(zhuǎn)化：將步驟(1)采集到的視頻按照至少每秒一張的頻率截取至少30張的高清圖片，在順?biāo)鞣较蛑付ㄒ曨l數(shù)值轉(zhuǎn)化斷面，運用Matlab程序和視頻處理代碼將每張視頻圖片指定斷面水流方向上每一點的熒光示蹤劑色度轉(zhuǎn)化為對應(yīng)數(shù)值，計算給出水流方向每一點熒光示蹤劑色度的標(biāo)準(zhǔn)差及水流方向標(biāo)準(zhǔn)差分布圖；

(3)計算尾流區(qū)長度的位置確定：將步驟(2)運用Matlab程序和視頻處理代碼處理后得到的熒光示蹤劑色度標(biāo)準(zhǔn)差分布圖與任一時刻導(dǎo)出的視頻圖片契合，根據(jù)水流方向標(biāo)準(zhǔn)差趨勢線確定植被群尾端和河床標(biāo)記點在標(biāo)準(zhǔn)差分布上的位置，且以植被群尾端位置作為尾流區(qū)長度計量坐標(biāo)原點；

(4)尾流區(qū)長度計算：以無熒光示蹤劑區(qū)域的一點為參考點，以該點的標(biāo)準(zhǔn)差為基準(zhǔn)誤差值，從側(cè)視視頻處理結(jié)果中先找出植被群后方垂向漩渦標(biāo)準(zhǔn)差開始增大的位置及相對于坐標(biāo)原點的距離L₁，再找出植被群后方垂向漩渦標(biāo)準(zhǔn)差最大的位置及相對于坐標(biāo)原點的距離L₂，從俯視視頻處理結(jié)果中先找出植被群后方水平向漩渦標(biāo)準(zhǔn)差開始增大的位置及相對于坐標(biāo)原點的距離L₃，再找出植被群后方水平向漩渦標(biāo)準(zhǔn)差最大的位置及相對于坐標(biāo)原點的距離L₄；垂向漩渦產(chǎn)生的尾流區(qū)長度L_vv按下述公式計算：

L_vv＝(L₁+L₂)/2±(L₂–L₁)/2 (1)

水平向漩渦產(chǎn)生的尾流區(qū)長度L_kv按下述公式計算：

L_kv＝(L₃+L₄)/2±(L₄–L₃)/2 (2)

對于淹沒植被群，植被群的尾流區(qū)長度L_w為：

L_w＝min(L_vv,L_kv) (3)

對于非淹沒群，植被群的尾流區(qū)長度L_w為：

L_w＝L_kv (4)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的河道植被群尾流區(qū)長度測量方法，其特征在于，熒光示蹤劑于植被群影響水流最大斷面處注入水流。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的河道植被群尾流區(qū)長度測量方法，其特征在于，對于非淹沒植被群，熒光示蹤劑于植被群影響水流最大斷面處植被群兩側(cè)注入水流。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的河道植被群尾流區(qū)長度測量方法，其特征在于，對于淹沒植被群，熒光示蹤劑分別于植被群影響水流最大斷面處植被群頂端中心和兩側(cè)注入水流。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的河道植被群尾流區(qū)長度測量方法，其特征在于，在步驟(2)中視頻圖片水流方向各點的熒光示蹤劑色度，按照色度大小從沒有熒光示蹤劑的色度到熒光示蹤劑本身的色度對應(yīng)地轉(zhuǎn)化為0～255的數(shù)值。