[发明专利]基于图计算的河流流速估计方法

权利要求书

1.基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1勘测所需监测目标河流的周边环境，然后选择合适的安装位置安装及配置摄像头；

S2摄像头间隔时间段拍摄河流表面的水流视频，将水流视频存储到分布式数据库中，并将水流视频传输至视频处理平台；

S3视频处理平台对利用视频处理软件逐帧截取水流图像，将同一流速范围内的水流图像归为同一类；

S4将截取水流图像进行降噪处理，并调节水流图像的图像质量；

S5提取水流图像的特征轮廓信息，并利用聚类处理对水流图像的特征轮廓信息进行分类处理；

S6通过压缩感知图像分析方法对分类处理后的水流图像特征轮廓信息数据进行建模，利用所建模型实时获取测试水流图像的类别标签；进而，依据所得类别标签对应关系映射表得到流速范围。

2.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S1之前先建立构建不同天气调节下的河流表面水流所代表的不同特征数据的特征数据库。

3.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S5提取水流图像的特征轮廓信息：以特征数据库作为依据，识别出水流图像的特征轮廓信息，并进行图像分类。

4.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S4之前，对水流图像进行预处理：对水流图像进行灰度化、直方图均衡、对比度增强、降维预处理，同时，对水流图像做颜色校正处理。

5.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S4降噪处理：通过利用色调映射方法并采用16比特浮点数据表征各帧原始图像中的每一个像素点，从而准确显示所融合后的高动态范围图像。

6.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S4调节水流图像的图像质量：获取待处理水流图像，并从待处理水流图像中截取多张子图像，子图像中包含水流特征，分别计算每张子图像对应的水流凝聚度，水流凝聚度用来表征所述子图像中各个水流之间的凝聚程度，确定最高的水流凝聚度对应的子图像，为调节后的水流图像。

7.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S5提取水流图像的特征轮廓信息之前，通过对水流图像进行降维处理，降维处理有效去除冗余信息，提取有用特征，提高识别的效率。

8.根据权利要求1所述的基于图计算的河流流速估计方法，其特征在于，所述步骤S3对截取水流图像进行形态学腐蚀处理，解决水面波纹的干扰，消除前景中的斑点噪声。