[發明專利]一種溶解氧的識別方法、裝置、存儲介質及設備

在審

• 申請號: 201811197880.0
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109269993A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 韓留生;周成虎;楊驥;李勇;楊傳訓;張晨;趙倩;王樹詳
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/31;G01N21/55
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

1.一種溶解氧的識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取地面黑臭水體采樣點的溶解氧含量、以及地面黑臭水體采樣點在各個波段的水體反射率；

根據所述地面黑臭水體采樣點在各個波段的水體反射率，獲得黑臭水體采樣點在無人機多光譜遙感攝像裝置中各個波段的水體反射率；

將所述地面黑臭水體采樣點的溶解氧含量、以及所述黑臭水體采樣點在無人機多光譜遙感攝像裝置中各個波段的水體反射率進行相關性分析，確定表征溶解氧的最佳波段組合的水體反射率；

將在最佳波段組合的水體反射率的溶解氧含量進行擬合，確定溶解氧含量與最佳波段組合的水體反射率的關系模型；其中，所述溶解氧含量與最佳波段組合的水體反射率的關系滿足：溶解氧的含量隨著最佳波段組合的水體反射率的增加呈線性增長；

獲取待測區域的無人機多光譜影像，并確定黑臭水體圖像；

根據所述關系模型和所述黑臭水體圖像，確定溶解氧的分布。

2.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，通過將所述根據所述地面黑臭水體采樣點在各個波段的水體反射率進行卷積運算映射，獲得黑臭水體采樣點在無人機多光譜遙感攝像裝置中各個波段的水體反射率，其中，所述卷積運算映射的方式為：

式中，λ表示波長，且λmin為無人機多光譜遙感攝像裝置的起始波長，λmax為無人機多光譜遙感攝像裝置的終止波長；r(λ)為地面黑臭水體采樣點在波長為λ的水體反射率；f(λ)為光譜響應函數；R表示無人機多光譜遙感攝像裝置的水體反射率。

3.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，所述溶解氧含量與最佳波段組合的水體反射率的關系模型的表示方式為：y＝111.514x+6.1708，其中，x表示最佳波段組合的水體反射率，y表示溶解氧含量；所述最佳波段組合的水體反射率為在波段660nm處的水體反射率與在波段735nm處的水體反射率的差值。

4.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，所述獲取待測區域的無人機多光譜影像，并確定黑臭水體圖像的步驟，包括：

獲取待測區域的無人機多光譜影像；其中，所述無人機多光譜影像包括對待測區域拍攝的多幅連續的無人機多光譜圖像；

將多幅連續的無人機多光譜圖像拼接，獲得待測區域的全局圖像；

對所述全局圖像進行輻射校正，獲得校正后的全局圖像；

通過sobel算子對校正后的全局圖像進行處理，獲得全局梯度圖像；

對所述全局梯度圖像采用8領域連通域計算方式，將所述全局梯度圖像劃分成多個連通域；

通過直方圖法統計各個連通域的面積，獲得各個連通域的連通面積，若連通域的連通面積未達到預設的連通面積閾值，則將所述連通域確定為非黑臭水體圖像；

若連通域面積達到預設的連通面積閾值，則根據懸浮泥沙反演方法，計算所述連通域的懸浮泥沙濃度；若懸浮泥沙濃度大于100mg/L則剔除該連通域；否則，將所述連通域確定為黑臭水體圖像，其中，所述懸浮泥沙反演方法的計算公式為：y＝2570x²-6531x+3748；其中x＝lg[R(660)]/lg[R(550)]，R(660)表示中心波長為660nm處波段的反射率，R(550)表示中心波長為550nm處波段的反射率；y為懸浮物濃度。

5.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，所述待測區域的無人機多光譜影像為：通過無人機搭載多光譜遙感攝像裝置獲取的多幅連續的多光譜圖像。

6.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，所述待測區域的無人機多光譜影像為通過無人機搭載多光譜遙感攝像裝置獲取的綠光通道和紅光通道的圖像。

7.根據權利要求1所述的溶解氧的識別方法，其特征在于，所述根據所述關系模型和所述黑臭水體圖像，確定溶解氧的分布之后，還包括步驟：根據溶解氧分布的密集程度，將待測區域劃分為溶解氧缺少區和溶解氧正常區，并在溶解氧缺少區設置曝氣機增加溶解氧含量。