[發明專利]基于光流計算的河流表面流速估計的方法和可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202110240657.5
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113012195A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 殷廷瑞;趙小楠;呂寧;陳晨;韓振;閆慧敏
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06F17/18
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，包括：

獲取N幀第一待測速河流圖像；

對N幀所述第一待測速河流圖像進行預設處理，對應得到N幀第二待測速河流圖像；

根據基于尺度不變特征的金字塔分層LK光流算法得到N幀所述第二待測速河流圖像的光流值；

基于所述第二待測速河流圖像的光流值，根據相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像之間特征點的歐式距離得到相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像的第一平均流速；

根據所述第一平均流速得到河流表面的流速。

2.根據權利要求1所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，獲取N幀第一待測速河流圖像，包括：

按照預設間隔獲取N幀第一待測速河流圖像。

3.根據權利要求1所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，對N幀所述第一待測速河流圖像進行預設處理，對應得到N幀第二待測速河流圖像，包括：

對每幀所述第一待測速河流圖像的預設區域進行對比度和亮度調節，以得到第二待測速河流圖像。

4.根據權利要求3所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，在對每幀所述第一待測速河流圖像的預設區域進行對比度和亮度調節之后，還包括：

根據暗通道算法對經對比度和亮度調節之后的第一待測速河流圖像進行處理，以得到第二待測速河流圖像。

5.根據權利要求3所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，在對每幀所述第一待測速河流圖像的預設區域進行對比度和亮度調節之后，還包括：

根據Retinex算法增強所述第一待測速河流圖像的對比度，以得到第二待測速河流圖像。

6.根據權利要求1所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，根據基于尺度不變特征的金字塔分層LK光流算法得到N幀所述第二待測速河流圖像的光流值，包括：

對所述第二待測速河流圖像進行角點檢測處理得到若干篩選角點；

對所述若干篩選角點進行尺度不變性特征檢測得到若干特征點；

基于尺度不變特征的金字塔分層LK光流算法，根據所述若干特征點得到所述第二待測速河流圖像的光流值。

7.根據權利要求6所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，對所述第二待測速河流圖像進行角點檢測處理得到若干篩選角點，包括：

以第n-1幀所述第二待測速河流圖像的角點和第n幀所述第二待測速河流圖像得到角點在第n幀所述第二待測速河流圖像的第一位置；

以第n-1幀所述第二待測速河流圖像和第n幀所述第二待測速河流圖像的角點得到角點在第n-1幀所述第二待測速河流圖像的第二位置；

計算角點在第n-1幀所述第二待測速河流圖像的第一位置和第二位置的距離值；

根據預設閾值和所述距離值得到所述篩選角點。

8.根據權利要求1所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，基于所述第二待測速河流圖像的光流值，根據相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像之間特征點的歐式距離得到相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像的第一平均流速；

根據所述第二待測速河流圖像的光流值得到相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像對應的特征點；

根據歐氏距離計算相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像的特征點的移動距離；

根據設定閾值和所述移動距離得到待計算預設距離；

根據所述待計算預設距離得到相鄰兩幀所述第二待測速河流圖像的第一平均流速。

9.根據權利要求1所述的基于光流計算的河流表面流速估計的方法，其特征在于，根據所述第一平均流速得到河流表面的流速，包括：

根據預設方式從所有所述第一平均流速中選取若干第二平均流速；

根據所述若干第二平均流速的平均值得到像素水速；

根據圖像水尺將所述像素水速轉換為河流表面的流速。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質內存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-9任一所述方法的步驟。