[发明专利]一种测量水域表面流场方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种测量水域表面流场方法，其特征在于，包括：

设定并记录辅助标定相机的位置，采用所述辅助标定相机采集水面大场景视频，对所述辅助标定相机进行坐标三维标定，得到三维标定数据；

根据所述辅助标定相机的位置调整测量相机的位置，采用所述测量相机采集水面局部波纹细节视频；

对所述水面大场景视频和所述水面局部波纹细节视频进行坐标映射，得到每一帧水面局部波纹细节视频图像在水面大场景视频图像中的相对坐标；

采用均值漂移和卡尔曼滤波的跟踪算法对水面局部波纹细节视频进行波浪跟踪处理，得到波浪的运动矢量信息；

根据所述辅助标定相机的三维标定数据对所述波浪的运动矢量信息进行校准，得到流速矢量数据，根据所述相对坐标和所述流速矢量数据对每一帧水面局部波纹细节视频图像进行拼接，得到广域流场数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定并记录辅助标定相机的位置，包括：

调整辅助标定相机的位置，使得采集区域视场和采集图像清晰度同时满足预设条件，记录辅助标定相机的位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设定所述辅助标定相机的位置，还包括：

调整辅助标定相机的PTZ位置，使辅助标定相机能够进行坐标三维标定。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述辅助标定相机进行坐标三维标定，得到三维标定数据，包括：

设置棋盘格标定板，采用棋盘格3D标准算法对所述辅助标定相机进行坐标三维标定，得到三维标定数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述辅助标定相机的位置调整测量相机的位置，采用所述测量相机采集水面局部波纹细节视频，包括：

将所述测量相机视场调整至所述辅助标定相机的视场中某个位置，使用所述测量相机采集水面局部波纹细节视频；

将所述测量相机视场调整至下一个所述辅助标定相机视场的位置处采集水面局部波纹细节视频。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述水面大场景视频和所述水面局部波纹细节视频进行坐标映射，得到每一帧水面局部波纹细节视频图像在水面大场景视频图像中的相对坐标，包括：

对水面局部波纹细节视频进行解析，得到每一帧水面局部波纹细节视频图像及对应的时间戳信息，对获取到的每一帧水面局部波纹细节视频图像进行金字塔尺度变换，得到与之对应的尺度变换后的图像，采用尺度不变特征提取算法从尺度变换后的图像中提取图像特征点；

对水面大场景视频进行解析，得到水面大场景视频的全部图像及对应的时间戳信息，对每一帧水面大场景视频图像采用尺度不变特征提取算法提取图像特征点，根据图像特征点将时间戳信息相同的水面大场景视频图像和水面局部波纹细节视频图像的不同层进行匹配，获取水面局部波纹细节视频图像在水面大场景视频图像中的相对坐标。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用均值漂移和卡尔曼滤波的跟踪算法对水面局部波纹细节视频进行波浪跟踪处理，得到波浪的运动矢量信息，包括：

对水面局部波纹细节视频，采用卡尔曼滤波对波纹运动和空间位置进行预测，结合均值漂移算法对波浪跟踪，并记录波浪的运动矢量信息。