[發(fā)明專利]一種基于水體顏色的水體清潔程度確定方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110276979.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113092417A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 崔廷偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;顏希文

1.一種基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取水體遙感圖像的遙感反射率數(shù)據(jù)；

基于所述遙感反射率數(shù)據(jù)計算水體顏色的三刺激值；

根據(jù)所述三刺激值計算水體顏色的色度角；

根據(jù)所述色度角確定水體的碧海指數(shù)，基于所述碧海指數(shù)確定水體的潔凈程度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述基于所述遙感反射率數(shù)據(jù)計算水體顏色的三刺激值，包括：

所述遙感反射率數(shù)據(jù)包括高光譜分辨率數(shù)據(jù)R_rs(λ)，所述三刺激值分別記作X,Y,Z；

所述三刺激值的計算如下式所示：

其中，分別為CIE顏色匹配函數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述基于所述遙感反射率數(shù)據(jù)計算水體顏色的三刺激值，包括：

所述遙感反射率數(shù)據(jù)包括紅、綠和藍三個波段的反射率，其中紅、綠和藍三個波段的反射率分別記作R、G、B，所述三刺激值分別記作X,Y,Z；

所述三刺激值的計算如下式所示：

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三刺激值計算水體顏色的色度角，包括：

根據(jù)所述三刺激值計算色度坐標；

確定所述色度坐標在預設的色度坐標系內(nèi)的直角坐標，所述預設的色度坐標系為以預設色度圖的等能白光點為原點構(gòu)建的直角坐標系；

采用所述直角坐標與所述等能白光點確定色度向量，計算所述色度向量與所述直角坐標的夾角，得到水體顏色的色度角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三刺激值計算色度坐標，具體如下式所示：

其中，x+y+z＝1，采用x和y兩個值為色度坐標(x,y)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述計算所述色度向量與所述直角坐標的夾角，得到水體顏色的色度角，具體如下式所示：

α＝arctan2(y′,x′)+180；

其中，色度角為α，(y′,x′)為色度向量，arctan2函數(shù)表示雙變量反正切函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法，其特征在于，所述根據(jù)所述色度角確定水體的碧海指數(shù)，包括：

當所述色度角α＜50°時，碧海指數(shù)由下式計算：BHI＝100-10α/50；

當所述色度角50°≤α＜200°時，碧海指數(shù)由下式計算：BHI＝90-30(α-50)/150；

當所述色度角α≥200°時，碧海指數(shù)由下式計算：BHI＝60-59(α-200)/160。

8.一種基于水體顏色的水體清潔程度確定裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取模塊，用于獲取水體遙感圖像的遙感反射率數(shù)據(jù)；

三刺激值計算模塊，用于基于所述遙感反射率數(shù)據(jù)計算水體顏色的三刺激值；

色度角計算模塊，用于根據(jù)所述三刺激值計算水體顏色的色度角；

水體清潔程度確定模塊，用于根據(jù)所述色度角確定水體的碧海指數(shù)，基于所述碧海指數(shù)確定水體的潔凈程度。

9.一種電子設備，包括：存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任意一項所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機可執(zhí)行指令，所述計算機可執(zhí)行指令用于使計算機執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任意一項所述的基于水體顏色的水體清潔程度確定方法。