[發明專利]一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法及系統

有效

• 申請號: 202111014447.0
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113470015B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 余婷婷;倪衛忠
• 申請（專利權）人: 南通歐泰機電工具有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/68;G01M3/06
• 代理公司: 鄭州知倍通知識產權代理事務所(普通合伙) 41191
• 代理人: 李玲玲

1.一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

獲取多幀水體初始圖像；

對所述水體初始圖像進行鏡面圖像檢測，去除所述水體初始圖像中的鏡像，得到水體實際圖像；

對所述水體實際圖像進行灰度化，并按照預設個數的灰度等級區間，將所述水體實際圖像中的各個像素點的灰度值賦予所處灰度等級區間對應的灰度值，得到水體目標圖像；

計算相鄰兩幀水體目標圖像之間的差值，得到氣泡圖像；

根據所述氣泡圖像，獲取氣泡數量和氣泡分散程度；

將所述氣泡數量和氣泡分散程度輸入至預設的水體晃動程度檢測模型中，得到水體晃動程度。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法，其特征在于，所述水體初始圖像進行鏡象圖像檢測，去除所述水體初始圖像中的鏡像，得到水體實際圖像，包括：

獲取所述水體初始圖像中各像素點的梯度值和梯度方向；

按照預設間隔，從所述水體初始圖像中選取預設列數的像素點；

對于任意一列像素點，基于該列像素點中各像素點的灰度值、梯度值和梯度方向，構建特征矩陣；

基于所述特征矩陣，構建該列像素點的特征矩陣分析模型，并基于該列像素點中各像素點的梯度方向，構建該列像素點的梯度方向判定模型；

對于該列像素點中的任意兩個像素點，若這兩個像素點滿足所述特征矩陣分析模型對應的判斷條件，且滿足所述梯度方向判定模型對應得判斷條件，則判定這兩個像素點存在鏡像關系；

基于這兩個像素點，確定鏡像對稱線；

基于所述鏡像對稱線，去除所述水體初始圖像中的鏡像，得到所述水體實際圖像。

3.根據權利要求2所述的一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法，其特征在于，所述獲取所述水體初始圖像中各像素點的梯度值和梯度方向，包括：

計算所述水體初始圖像中各像素點分別在橫坐標與縱坐標上的灰度變化值，其計算公式為：

其中，為像素點坐標，為像素灰度值，為x方向的梯度值，為y方向上的梯度值；

則所述水體初始圖像中各像素點的灰度梯度值和梯度方向分別為：

其中為像素點的梯度值，為像素點的梯度方向。

4.根據權利要求2所述的一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法，其特征在于，第行第列的像素點的特征矩陣為，第行第列的像素點的特征矩陣為；

所述基于所述特征矩陣，構建該列像素點的特征矩陣分析模型，包括：

所述特征矩陣分析模型如下：

其中，和為歸一化后的灰度值，和為歸一化后的梯度值，和為歸一化后的梯度方向；

所述基于該列像素點中各像素點的梯度方向，構建該列像素點的梯度方向判定模型，包括：

所述梯度方向判定模型為：

若，則表示這兩個像素點滿足所述特征矩陣分析模型對應的判斷條件，若，則表示這兩個像素點滿足所述梯度方向判定模型對應的判斷條件，當與都滿足其對應的判斷條件時，則說明這兩個像素點存在鏡像關系，其中，為程度閾值，為梯度方向判定閾值。

5.根據權利要求2所述的一種基于圖像處理的水體晃動檢測分析方法，其特征在于，在判定這兩個像素點存在鏡像關系之后，所述方法還包括：

采用該列像素點中多對存在鏡像關系的像素點，計算出該列存在鏡像現象的可能性指標，具體計算公式為：

其中，為任一列中存在鏡像現象的可能性指標，為列像素點中存在鏡像關系的像素點個數，為列像素點中不存在鏡像關系的像素點個數；

基于該列存在鏡像現象的可能性指標，計算出水體初始圖像中存在鏡像現象的可能性指標，具體計算公式為：

其中，為選擇列像素點的概率，為水體初始圖像中存在鏡像現象的可能性指標；

若r大于預設的閾值，則水體初始圖像存在鏡像現象。