[發(fā)明專利]一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810941481.4
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109000581A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛杰;黃克磊;劉雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 河南創(chuàng)志威科技有限公司;西藏那曲市氣象局
• 主分類號: G01B11/22
• 分類號: G01B11/22
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明提供一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法和裝置，屬于深度計量技術(shù)領(lǐng)域。該測量方法包括：首先，獲取覆蓋物覆蓋后的標(biāo)定桿圖像；然后，對所述圖像進(jìn)行處理，計算所述圖像中的參考段長度與參考段實際長度的換算比值；計算所述圖像中的測量段未被遮擋部分的長度，并利用所述換算比值將其轉(zhuǎn)換為測量段未被遮擋部分的實際長度；覆蓋物實際深度即為測量段實際長度與所述測量段未被遮擋部分的實際長度之差。本發(fā)明在計算覆蓋物深度時，僅利用覆蓋物覆蓋后的圖像，所用換算比值為參考段在圖像中的長度與參考段實際長度之比，由于計算換算比值與計算覆蓋物深度所用的圖像為同一幅，保證了測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法和裝置，屬于深度計量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在覆蓋物深度的測量研究中，積雪深度的測量研究一直備受關(guān)注。降雪是氣象要素中最難測量的要素之一，每年積雪災(zāi)害都給社會帶來不可估量的損失，嚴(yán)重威脅人民群眾生命財產(chǎn)安全，如果能夠提前監(jiān)測到積雪深度的變化，就能及時做出預(yù)警、采取應(yīng)對措施，幫助人們盡可能減少財產(chǎn)損失，因此，積雪深度的測量研究有著十分重要的意義。

目前積雪深度的測量方法，主要有超聲波測量法和激光測距法。超聲波測量法利用超聲波雪深傳感器，應(yīng)用超聲波在聲阻抗不同的兩種物質(zhì)界面上產(chǎn)生反射來測量界面距離的原理測量雪的深度，但風(fēng)速、不平整的雪面、低吹雪、較低的溫度等因素均會影響超聲波傳感器的測量結(jié)果，使得其測量距離比較短，測量精度較低；激光測距法利用激光傳感器測量雪深，具有精度高，實時性好的優(yōu)點，但傳統(tǒng)的單一激光傳感器進(jìn)行雪深測量，可能因為激光檢測點的位置不同，得出不同的測量結(jié)果，造成誤差。

目前還有基于圖像的積雪深度測量方法，如公布號為CN 102589461 A，發(fā)明名稱為“一種基于圖像的積雪深度測量方法”的專利申請文件公開了一種積雪深度測量方法，該方法主要有以下步驟：(1)獲取積雪覆蓋前的標(biāo)定桿圖像，并計算出標(biāo)定桿在圖像中的長度及該長度與標(biāo)定桿實際長度的比例關(guān)系；(2)獲取積雪覆蓋后的標(biāo)定桿圖像，并計算露出積雪層外的標(biāo)定桿上段在圖像中的長度；(3)利用步驟(1)中的比例關(guān)系計算露出積雪層外的標(biāo)定桿上段的實際長度，則積雪覆蓋深度為標(biāo)定桿實際長度與露出積雪層外的標(biāo)定桿上段的實際長度之差。該方法雖然提高了積雪深度測量的自動化程度及測量精度，但也存在下述缺點：該方法的比例關(guān)系是在步驟(1)中通過積雪覆蓋前的標(biāo)準(zhǔn)圖像獲得的，而計算實際雪深則是利用積雪覆蓋后的圖像；若降雪過程中攝像頭產(chǎn)生傾斜或移動，則積雪覆蓋后標(biāo)定桿在圖像中的比例關(guān)系與步驟(1)中的比例關(guān)系相比會發(fā)生變化，該方法仍按照積雪覆蓋前的比例關(guān)系計算積雪深度，會導(dǎo)致計算結(jié)果不準(zhǔn)確，無法反映實際雪深。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法和裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中計算覆蓋物深度所用的比例關(guān)系與實際比例關(guān)系不匹配，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法和裝置，包括：

本發(fā)明提供了一種基于圖像的覆蓋物深度測量方法，步驟如下：

(1)獲取覆蓋物覆蓋后的標(biāo)定桿圖像，所述圖像包括標(biāo)定桿和覆蓋物，所述標(biāo)定桿由顏色不同的參考段和測量段組成，所述參考段位于所述測量段上方；

(2)對所述圖像進(jìn)行處理，計算所述圖像中的參考段長度與參考段實際長度的換算比值；計算所述圖像中的測量段未被遮擋部分的長度，并利用所述換算比值將其轉(zhuǎn)換為測量段未被遮擋部分的實際長度；覆蓋物實際深度即為測量段實際長度與所述測量段未被遮擋部分的實際長度之差。

本發(fā)明還提供了一種基于圖像的覆蓋物深度測量裝置，包括圖像采集裝置和控制器，所述圖像采集裝置連接所述控制器，所述控制器包括處理器和存儲器，所述處理器用于運行存儲在所述存儲器中的程序指令以實現(xiàn)如下步驟：