[發明專利]一種區域降雨均勻度測量系統與方法

有效

• 申請號: 201710094154.5
• 申請日: 2017-02-21
• 公開（公告）號: CN107015293B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 龔家國;趙勇;王英;王浩;賈仰文;嚴登華;王建華;于福亮;楊朝暉;王慶明
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01W1/14
• 分類號: G01W1/14;G01C11/02;G01C11/12
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

1.一種區域降雨均勻度測量系統，其特征在于，所述系統包括：

一字激光發生器、高速同步器、圖像校正標志、數字圖像處理器以及至少一個攝影器；

所述一字激光發生器水平對準待測區域設置，所述高速同步器分別與所述一字激光發生器和所述攝影器連接；所述圖像校正標志設置在所述攝影器的拍攝視場內，并且數字圖像處理器中記錄有各圖像校正標志之間的距離和位置坐標，所述攝影器的聚焦中心為所述待測區域中心；

所述高速同步器按照預設時間間隔，控制所述一字激光發生器發出光束，同時控制所述攝影器對所述待測區域進行圖像拍攝；其中，所述一字激光發生器所發光出光束水平穿過所述待測區域；

所述攝影器拍攝預設數量組圖像；其中，所述攝影器每隔預設時間間隔，從所述攝影器所拍攝的視頻中提取單幀畫面作為所拍攝的圖像；

所述數字圖像處理器對所述攝影器拍攝的圖像進行分析，得到區域降雨均勻度空間分布圖。

2.根據 權利要求1所述的系統，其特征在于，所述攝影器個數為一個，且所述攝影器設置在所述一字激光發生器中心的正上方；

所述一字激光發生器發出的光束經所述待測區域中的雨滴反射后，在所述攝影器拍攝的圖像中成像。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述攝影器個數為兩個，兩個攝影器設置在所述一字激光發生器正上方，且兩個攝影器對稱設置在所述一字激光發生器中軸線兩側；

所述一字激光發生器發出的光束經所述待測區域中的雨滴反射后，分別在兩個所述攝影器拍攝的圖像中成像。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述攝影器個數為一個；

所述攝影器位于所述待測區域后方與所述一字激光發生器相對設置、且緊鄰所述待測區域；

所述一字激光發生器發出的光束經所述待測區域中的雨滴折射后，在所述攝影器拍攝的圖像中成像。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述攝影器個數為兩個；

兩個所述攝影器位于所述待測區域后方，且鄰近所述待測區域設置；

所述一字激光發生器發出的光束經所述待測區域中的雨滴折射后，分別在兩個所述攝影器拍攝的圖像中成像。

6.根據權利要求2或4所述的系統，其特征在于，所述數字圖像處理器包括：校正單元、非線性增強單元、光斑提取單元、疊加單元以及空間分布圖生成單元；

所述校正單元對各圖像分別進行幾何校正，得到校正后的圖像；

所述非線性增強單元對校正后的各圖像，進行非線性增強處理，得到增強后的圖像；

所述光斑提取單元從各增強后的圖像中提取雨滴圖像對應的光斑，每個光斑對應一個點位；

所述疊加單元將提取的全部光斑進行疊加，得到相同待測區域、同一點位的光斑疊加個數；

所述空間分布圖生成單元依據疊加得到的相同待測區域、同一點位的光斑疊加個數，生成區域降雨均勻度空間分布圖。

7.根據權利要求3或5所述的系統，其特征在于，所述數字圖像處理器包括：立體像對提取單元、立體像生成單元、平面截取單元、疊加單元以及空間分布圖生成單元；

所述立體像對提取單元從每個圖像對中提取包含的各立體像對，每個立體像對應一個點位，兩個攝影器在同一時刻拍攝的圖像為圖像對；

所述立體像生成單元針對每個立體像對，生成立體像，得到每個圖像對的立體像空間分布，其中，每個立體像則為一個光斑；

所述平面截取單元針對各立體像空間分布，截取立體像分布截面；

所述疊加單元將生成的全部立體像截面疊加，得到相同待測區域、同一點位立體像的疊加個數；

所述空間分布圖生成單元依據疊加得到的相同待測區域、同一點位的立體像疊加個數，生成區域降雨均勻度空間分布圖。