[發明專利]一種基于圖像處理和激光測距溢油面積估計的方法

有效

• 申請號: 201810830805.7
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109241976B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王然;王國慶;趙琪;婁越;趙欣;李鑫;陳棟;方子璇;明磊;王宏杰
• 申請（專利權）人: 中國船舶工業系統工程研究院
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T7/13;G06T7/194;G06T7/62
• 代理公司: 中國船舶專利中心 11026
• 代理人: 溫振寧

1.一種基于圖像處理和激光測距溢油面積估計的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，將激光測距機和攝像機安裝在同一水平位置高度，安裝過程中將激光測距機的初始位置光軸與攝像機的圖像中心調整為處于一條軸上，激光測距機裝載于一高精度二維轉臺；

步驟二，攝像機接受上級目指系統的引導，轉動對海面溢油區域進行成像，實時將圖像傳輸至圖像處理器；

步驟三，圖像處理器對攝像機所成圖像，即溢油油膜成像1進行灰度檢測、對比度增強、圖像分割和邊緣提取，將溢油區域凸顯以達到與海面背景相分離，通過像素統計獲取溢油區域邊緣輪廓點相對于攝像機位置的方位角和俯仰角；

步驟四，將溢油油膜邊緣上相應點轉換為實際空間的坐標，即溢油區域輪廓點的坐標，傳遞至激光測距機所搭載的高精度二維轉臺伺服結構；

步驟五，高精度二維轉臺帶動激光測距機對攝像機獲取的溢油區域邊緣進行逐點測距，記錄回傳的測距數值及計算每兩個點之間的轉臺運動的角度值，設定激光測距機對邊緣特征點a測距時，俯仰角度為α，方位角度初設定為0，測量邊緣特征點b時，伺服方位旋轉了角度β，俯仰角度由α轉變為γ，Aa和Ab由測距機測量，計算ab之間距離的公式如下：

Ba＝Aa*sinα

Bb＝Ab*sinγ

步驟六，根據圖像處理獲得的邊緣情況測量溢油油膜不同位置距離觀測點的真實距離，將溢油面積的像素值和轉換為真實的面積尺寸，完成溢油區域的面積計算，具體是指按照步驟五依次將ab，bc，cd，de，ef…la計算出來，后續計算時，以線段前端點方位角初設為0，記錄方位角的變化角度，俯仰角以真實變化為準，即計算距離bc時，以Bb連線的角度為初始0，依次計算，將真實值帶入溢油區域，對該圖像進行劃塊計算溢油面積。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理和激光測距溢油面積估計的方法，其特征在于，步驟一所述的高精度二維轉臺包括船舶、飛機、岸基觀測站。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于圖像處理和激光測距溢油面積估計的方法，其特征在于，步驟四所述溢油區域輪廓點的坐標，包括方位角和俯仰角。