[發(fā)明專利]一種有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711435692.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108169445A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘遠(yuǎn)新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 潘遠(yuǎn)新
• 主分類號(hào): G01N33/18
• 分類號(hào): G01N33/18;G01N21/84;G06K9/00;G06K9/62;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 趙永強(qiáng)

1.一種有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括遙感衛(wèi)星、多個(gè)節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置、遙感監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)中心，所述遙感衛(wèi)星用于采集湖泊不同的遙感源圖像，所述節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置設(shè)置在待監(jiān)測(cè)的湖泊中，用于獲取湖泊各監(jiān)測(cè)點(diǎn)水質(zhì)數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)測(cè)中心，所述遙感監(jiān)測(cè)站用于接受湖泊不同的遙感源圖像，對(duì)遙感圖像進(jìn)行融合處理，并將融合圖像通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)測(cè)中心，所述監(jiān)測(cè)中心根據(jù)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和融合圖像對(duì)湖泊水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述遙感監(jiān)測(cè)站包括第一處理模塊和第二處理模塊，所述第一處理模塊用于對(duì)不同的源圖像進(jìn)行融合，獲取遙感圖像的融合圖像，所述第二處理模塊用于對(duì)所述融合圖像的融合效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述遙感衛(wèi)星用于采集湖泊不同的遙感源圖像，具體為：采集兩幅遙感源圖像RU、MH，其中，RU為高分辨率圖像，MH為低分辨率圖像；

所述第一處理模塊包括第一融合子模塊、第二融合子模塊和綜合融合子模塊，所述第一融合子模塊用于獲取遙感圖像的一次融合結(jié)果，所述第二融合子模塊用于獲取遙感圖像的二次融合結(jié)果，所述綜合融合子模塊根據(jù)一次融合結(jié)果和二次融合結(jié)果獲取遙感圖像的融合圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一融合子模塊用于獲取遙感圖像的一次融合結(jié)果，具體為：

a、將遙感圖像從RGB色彩空間變換到HIS色彩空間，其中，R、G、B分別表示紅色、綠色、藍(lán)色分量，H、I、S分別表示色調(diào)、亮度、飽和度分量；b、在HIS空間中，用高分辨率圖像亮度分量替代低分辨率圖像的亮度分量，再將低分辨率圖像逆變換到RGB色彩空間，并將對(duì)應(yīng)的灰度圖像作為一次融合結(jié)果DT₁(i,j)，其中，i,j分別為圖像中像素的行號(hào)和列號(hào)，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M；

所述第二融合子模塊用于獲取遙感圖像的二次融合結(jié)果，具體為：

采用下式進(jìn)行融合：在式子里，DT₂(i,j)表示二次融合結(jié)果，RU(i,j)表示源圖像RU在像素(i,j)的灰度值，MH(i,j)表示源圖像MH在像素(i,j)的灰度值，i,j分別為圖像中像素的行號(hào)和列號(hào)，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M，為權(quán)重系數(shù)，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述綜合融合子模塊根據(jù)一次融合結(jié)果和二次融合結(jié)果獲取遙感圖像的融合圖像，具體為：在式子里，DT(i,j)表示遙感圖像的融合圖像，i,j分別為圖像中像素的行號(hào)和列號(hào)，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二處理模塊包括第一評(píng)價(jià)子模塊、第二評(píng)價(jià)子模塊和綜合評(píng)價(jià)子模塊，所述第一評(píng)價(jià)子模塊用于獲取融合圖像的第一評(píng)價(jià)參數(shù)，所述第二評(píng)價(jià)子模塊用于獲取融合圖像的第二評(píng)價(jià)參數(shù)，所述綜合評(píng)價(jià)子模塊根據(jù)第一評(píng)價(jià)參數(shù)和第二評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)融合圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)；

所述第一評(píng)價(jià)子模塊用于獲取融合圖像的第一評(píng)價(jià)參數(shù)，具體為：采用下式計(jì)算融合圖像的第一評(píng)價(jià)參數(shù)：在式子里，RX₁表示第一評(píng)價(jià)參數(shù)，L表示融合圖像的灰度級(jí)的數(shù)量，p_k表示融合圖像中第k個(gè)灰度級(jí)的像素占融合圖像中總像素的比例，H表示融合圖像的所有像素的灰度值均值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有效的湖泊水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二評(píng)價(jià)子模塊用于獲取融合圖像的第二評(píng)價(jià)參數(shù)，具體為：采用下式計(jì)算融合圖像的第二評(píng)價(jià)參數(shù)：在式子里，RX₂表示第二評(píng)價(jià)參數(shù)，F(xiàn)N(i,j)表示標(biāo)準(zhǔn)參考圖像，i,j分別為圖像中像素的行號(hào)和列號(hào)，i＝1,2,…,N，j＝1,2,…,M；

所述綜合評(píng)價(jià)子模塊根據(jù)第一評(píng)價(jià)參數(shù)和第二評(píng)價(jià)參數(shù)對(duì)融合圖像進(jìn)行評(píng)價(jià)：計(jì)算融合圖像的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)：在式子里，RX表示融合圖像的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)；綜合評(píng)價(jià)參數(shù)越大，表示融合效果越好。