[发明专利]基于无人机视觉的水面面积测量方法

权利要求书

1.基于无人机视觉的水面面积测量方法，包括以下步骤：

1)设置参照模板，并将其尺寸大小存入无人机，在无人机对湖泊测量前，将所设的参照模板抛入湖泊内；

2)在起飞之前，测量湖泊所在海拔高度h；无人机对湖泊拍摄照片的同时，无人机通过测高仪获取所处的海拔高度H，通过公式H-h，获取无人机与湖泊的水平高度；

3)将拍照获得照片的色度空间从RGB转化成为YCrCb，并对独立分割出来的亮度信息进行归一化处理和直方图均衡化处理突出高光，进入步骤4)；

4)对转化成为YCrCb色度空间并突出高光后的原始图像进行高光检测：利用小波变换将原始图像分层，去除低频率系数、保留高频率系数并进行重构得到背景图像，然后再将原始图像减去重构得到的背景图像，从而提取出高光区域并进行标记，进入步骤5)；

5)为有效避免水体面在太阳光的作用下，形成镜面的高光效果，对已经标记的高光区域的每张图片使用Canny边缘检测提取水体面轮廓特征，得出每张图片水体面轮廓，进入步骤6)；

6)对拍摄时间相邻的两张图片进行特征匹配，获取相应的图片平移量，最后将若干张图片按相应的平移量进行图片平移合成，进入步骤7)；

7)计算合成照片上水体的面积之后，根据参照模板实际面积与图片上面积的比例计算出实际水面面积S；

其中，

参照模板为一张实际面积为S1的参照物，无人机在H-h的情况下，计算出参照物图片上的面积S2，则，在H-h的情况下，获得的图片上水面面积乘以S1/S2为实际水面面积S。

2.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的水面面积测量方法，其特征在于，所述的边缘检测是通过计算因灰度剧烈变化的点和灰度缓慢变化的点都对应着二阶导数零交叉点来检测图片上的边缘。

3.根据权利要求1所述的基于无人机视觉的水面面积测量方法，其特征在于，所述的图片平移合成的具体步骤为：T＝{t_i}是模板图Canny边缘检测的集合；E＝{e_i}是对比图Canny边缘检测的集合，d_t(T，E)表示的是模板图T中的点到E中的点的平均距离，当T与E是相同的边缘，则d_t(T，E)＝0，从而进行距离计算，获得相应的平移距离量，将每张图片上水体轮廓合成为一张图片。