基于圖像處理的山溪性河流流速測量研究.pdf

1、基于圖像法的山溪性河流流速測量是針對傳統(tǒng)浮標監(jiān)控系統(tǒng)提出的，它是利用視頻監(jiān)控技術(shù)來改善傳統(tǒng)浮標法缺點的一種新的浮標檢測方法，對河中的天然漂浮物或人工浮標進行監(jiān)視，采用立體幾何和攝影測量學(xué)原理，建立圖像與實際水面坐標的轉(zhuǎn)換模型，并對漂浮物進行精確跟蹤，確定浮標的位置，進而計算出流速。該方法具有設(shè)備簡單、測驗歷時短、數(shù)據(jù)自動顯示、方便查詢、瞬間可采集多個數(shù)據(jù)、工作人員參與少，并且在有探照燈等照明設(shè)備的情況下，不會漏測洪峰等特點。在科學(xué)技術(shù)迅

2、速發(fā)展的今天，無論是對于自動化測量技術(shù)的提高，還是對山溪性河流的防洪減災(zāi)，將是一項極有意義的研究課題。
　　 本文詳細介紹了基于圖像處理的山溪性河流流速測量系統(tǒng)的基本原理，并在實驗室搭建的山溪性河流模擬平臺上，設(shè)計并實現(xiàn)了完整的流速測量系統(tǒng)。本文的主要工作如下：
　　 1闡述了攝像機標定的主要內(nèi)容和常規(guī)方法，并采用針孔相機模型和張正友法對本文涉及的攝像機進行離線標定。
　　 2本文詳細分析了中值濾波和平均值濾波的

3、基本原理和特性，選用中值濾波進行去噪。并針對可能出現(xiàn)的邊緣模糊化效應(yīng)，采用拉普拉斯算子對圖像做增強處理。
　　 3詳細分析常用的運動目標檢測方法，并針對山溪性河流的特點，選擇連續(xù)幀間差分法，進行運動目標提取。
　　 4詳細分析常用的匹配跟蹤算法和卡爾曼預(yù)測跟蹤的基本原理，并針對在實驗室搭建的山溪性河流模擬平臺，提出了一種快速的目標跟蹤方法。
　　 5通過河流表面漂浮物的運動軌跡，結(jié)合空間分辨率，算出河流表面的流速