[發明專利]一種河流表面流速檢測方法和裝置

有效

• 申請號: 202110360610.2
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113077488B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王劍平;張曉勤;張果;楊曉洪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06T7/20
• 分類號: G06T7/20;G06T7/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩

1.一種河流表面流速檢測方法，其特征是，包括：

獲取連續多幀河流表面水流圖像；

對獲取到的圖像進行預處理，得到河流表面水流的灰度圖像，將所述灰度圖像轉換為矢量形式并存儲；

獲取預標記點在轉換后圖像上的對應點的像素坐標信息，所述預標記點包括河流范圍標記點和多個測速點；

根據各測速點的像素坐標信息確定相應模板的位置，得到模板圖像；

對各轉換后的圖像以及模板圖像分別進行多層離散小波變換處理，獲得時頻離散的處理結果圖像；

基于所述處理結果圖像，分別用各模板圖像的低頻分量區域與河流表面水流圖像的低頻分量區域進行模板匹配，得到各幀河流表面水流圖像中分別對應各模板的最佳匹配區域中心點位置；

根據所述最佳匹配區域中心點位置以及對應的模板中心點位置，計算相鄰幀之間測速點的實際位移；

基于實際位移以及預先獲取的河流斷面數據，計算河流的表面流速。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述連續多幀河流表面水流圖像通過以下方式得到：

獲取以設定的幀率拍攝的設定時長的河流表面視頻；

對獲取到的無掉幀的河流表面視頻進行逐幀截取，得到幀連續的多個河流表面水流圖像；

所述河流表面視頻通過在河道上方設置的攝像頭采集得到，所述攝像頭的取景范圍內除水流外無其他物體。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征是，獲取所述河流表面視頻后，對獲取到的河流表面視頻進行逐幀圖像截取；

判斷所述河流表面視頻是否掉幀，若掉幀則重新獲取河流表面視頻；

判斷截取得到的圖像是否模糊或者有遮擋，若是則重新獲取河流表面視頻。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述對獲取到的圖像進行預處理包括：灰度化處理、直方圖均衡處理、對比度增強處理、降維處理中的一種或多種處理；

所述根據各測速點的像素坐標信息確定相應模板的位置為，分別以各測速點為中心畫設定邊長的矩形框，所述矩形框內區域的圖像即為模板。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是，對各轉換后的圖像或模板圖像進行離散小波變換處理，包括：

對圖像進行水平方向上的一維離散小波變換處理，得到水平方向上的低頻分量L和高頻分量H；

對圖像進行豎直方向上的一維離散小波變換處理，將所述低頻分量L分為豎直方向上的低頻分量LL1和高頻分量LH1，將所述高頻分量H分為豎直方向上的低頻分量HL1和高頻分量HH1；

再次分別對圖像進行水平方向和豎直方向上的一維離散小波變換處理，得到圖像中的最低頻分量區域LL2。