[發明專利]基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法

有效

• 申請號: 202010365890.1
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111412844B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 童思陳;蔣聘鳳;唐小婭;王怡婷;蔣孜偉
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G06T7/90
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發明涉及油膜厚度檢測技術領域，具體涉及基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法，包括：根據預設的圖像灰度?油膜厚度映射關系計算生成目標油品對應的圖像灰度?油膜厚度映射模型；獲取目標油品在待檢測區域內的油膜圖像，并對目標油品的油膜圖像進行圖像灰度處理得到相應的油膜灰度圖像；計算目標油品油膜灰度圖像的圖像灰度，然后根據目標油品的圖像灰度?油膜厚度映射模型計算生成目標油品相應的油膜厚度。本發明中基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法能夠兼顧油膜厚度檢測的通用性和高效性，且能夠保證檢測精度，從而能夠提升油膜厚度的檢測效果。

技術領域

本發明涉及油膜厚度檢測技術領域，具體涉及基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法。

背景技術

水資源是人類生存與發展不可或缺的資源，是社會穩定發展的基礎，但隨著航運的發展及昌盛，船舶對水域的環境污染也越來越嚴重。隨著世界經濟的快速發展，石油已成為全球化產業，石油交易大多由水路運輸實現，因此船舶運載的大量石油也對水環境具有不可忽視的威脅，而船舶溢油是船舶污染的主要污染源之一。海洋溢油污染事故發生后，通過空間監測與評估技術能確定海洋溢油污染的位置、圈定污染的面積、查明溢油污染形成的類型，將有助于海洋溢油污染后續清理工作的開展。海面油膜是海洋溢油污染的最直接形式，也是海洋溢油污染轉化的重要承載體之一，海洋溢油油膜隨著厚度的不同，其光學特性也發生了顯著的變化，同時海水背景影響逐漸增強，因此海面油膜探測的難度也逐漸增大，成為海洋溢油污染監測中的一個難點。

為此，公開號為CN102997856B的中國專利公開了一種基于參數查找表的海洋油膜厚度高光譜遙感估算方法，包括：通過設計模擬實驗，獲取標準油膜厚度連續變化高光譜數據并進行預處理；海洋溢油衛星遙感數據的獲取與預處理；基于衛星傳感器性能指標的標準油膜光譜重采樣；光譜反射率歸一化；油膜厚度光學計算模型；衰減系數參數查找表；衛星數據的反射率歸一化與掩膜處理；衛星數據的最優波段及其相關參數查詢建立；利用參數查找表及光學模型計算衛星數據中的油膜厚度。

上述方案中的基于參數查找表的海洋油膜厚度高光譜遙感估算方法也是一種基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法，溢油擴展實驗是指：在實驗容器（實驗水槽）中模擬目標油品的溢油擴展現象。上述現有方案中的油膜厚度檢測方法是根據油膜厚度與光譜反射率之間的對應關系來檢測得到油膜厚度的，其在實際使用過程中存在以下問題：1）現有檢測方法以光譜反射率作為中間值，但是不同水質的光譜反射率是不同的，甚至光譜反射率相差很大（例如海水和內河水的光譜反射率相差就很大），使得在面對不同的水質時檢測結果會存在較大的誤差，導致油膜厚度檢測方法的檢測通用性不好；2）上述現有方案中的檢測方法在建立參數查找表和計算油膜厚度時，需要利用地物光譜儀和衛星傳感器等裝置，使得其存在指標參數復雜和計算數據量大的問題，導致油膜厚度檢測方的檢測效率低。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是：如何提供一種適用于各種水質且計算簡單的基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法，以兼顧油膜厚度檢測的通用性和高效性，從而能夠提升油膜厚度的檢測效果。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：

基于溢油擴展實驗的油膜厚度檢測方法，包括以下步驟：

步驟A：根據預設的圖像灰度-油膜厚度映射關系計算生成目標油品對應的圖像灰度-油膜厚度映射模型；

步驟B：獲取目標油品在待檢測區域內的油膜圖像，并對目標油品的油膜圖像進行圖像灰度處理得到相應的油膜灰度圖像；

步驟C：計算目標油品油膜灰度圖像的圖像灰度，然后根據目標油品的圖像灰度-油膜厚度映射模型計算生成目標油品相應的油膜厚度。