[发明专利]一种AI光电测波装置及方法

说明书

本发明公开了一种AI光电测波装置及方法，装置包括：图像获取模块，用于对海面固定区域远距离成像，并实时连续采集视频与图像信号；照明模块，用于在光线不足时提供照明功能、自动补充光源；通信模块，用于将对视频或图像数据的处理结果数据上传到云服务器；控制模块，用于通过对各个模块的控制并来实现控制模块对海面的实时AI光电测波；方法包括：获取海浪实时图像信息；采用相位叠加提取算法及三维扫描成像算法，获取有效波浪高低信息；通过筛选、滤波，获得波浪高度真值。实施本发明，通过结合AI并深度学习，能够实时提供海浪信息，不断提高准确率，具备全天候定时、定点观测能力，有力改变了现有技术成本高、要素少、环境适应性不强的局面。

技术领域

本发明涉及海洋仪器技术领域，特别涉及一种AI光电测波装置及方法。

背景技术

目前海面、江面、湖面的波浪观测一般采用X波段雷达、地波雷达、声波雷达、加速度传感器或者人工瞭望方式观测，其技术缺陷明显。X波段雷达、地波雷达、声波雷达的造价成本太高，维护难度大，安装时需要较大的场地和电力配套设施；加速度传感器需要安装在浮标或者船只上，实际感知海浪的翻滚通过重力加速度的变化实施解算和测量，同样导致造价成本太高，维护难度大；人工瞭望方式则会花费很大的人力，且监测频度和尺度极低，对天气的要求非常高，以上的几种观测方式都无法克服天气的干扰与威胁，且无法提供实时的海况视频或者图像，满足不了我国对海洋的高频度高密度的精确监测和传感的要求。

发明内容

针对现有的海面、江面、湖面的波浪观测方式无法客服天气的干扰和威胁，且无法提供实时的海况视频或者图像，无法满足我国对海洋的高频度高密度监测和传感要求的问题，提出一种AI光电测波装置及方法，通过深度学习结合人工智能，能够实时提供波浪的浪向、浪高、浪周期的数值和视频图像等要素，不断自优化和提高准确率，具备全天候自动化定时、定点观测能力，实时自动化上传数据和图片，远程收发控制指令，实现智能化监测，有力改变了传统的监测波浪技术导致成本高、要素少、环境适应性不强的局面。

一种AI光电测波装置，包括图像获取模块、照明模块、通信模块及控制模块，所述图像获取模块、照明模块与控制模块连接：

图像获取模块，用于对海面固定区域远距离成像，并实时连续采集视频与图像信号；

照明模块，用于在光线不足时提供照明功能、自动补充光源；

通信模块，用于将对所述视频或图像数据的处理结果数据上传到云服务器；

控制模块，用于通过对各个模块的控制并来实现所述控制模块对海面的实时AI光电测波。

结合本发明所述的AI光电测波装置，第一种可能的实施方式中，所述控制模块对海面的实时AI光电测波包括：

处理海面图像数据、自身系统状态检测及数据传输。

结合本发明所述的第一种可能的实施方式，第二种可能的实施方式中，所述处理海面图像数据、自身系统状态检测及数据传输包括：

所述控制模块根据相位叠加算法及三维立体扫描算法获取波浪信息数据。

结合本发明所述的第一种可能的实施方式，第三种可能的实施方式中，所述波浪信息数据包括：

多个不断推进的波浪的相位；

波浪主波相对所述图像获取模块的夹角β₁；

通过将所述相位叠加获得所述波浪的波峰和波谷数据；

根据所述波峰和波谷数据进行三维成像生成的三维模型。

结合本发明所述的第三种可能的实施方式，第四种可能的实施方式中，所述波浪信息数据还包括：