[发明专利]基于图像法的卵砾石输移实时监测装置、方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像法的卵砾石输移实时监测装置，其特征在于：包括上盖板(1)、下盖板(2)、拾音器(3)、压力传感器(4)、姿态传感器(5)和摄像头(6)，所述上盖板(1)和下盖板(2)相互围合形成容纳腔(1a)，所述拾音器(3)、压力传感器(4)、姿态传感器(5)和摄像头(6)均设置所述容纳腔(1a)内，所述上盖板(1)上设有透明的窗口(1b)，用于摄像头(6)拍摄。

2.如权利要求1所述的基于图像法的卵砾石输移实时监测装置，其特征在于：所述上盖板(1)和下盖板(2)采用金属板，所述拾音器(3)固定装设于上盖板(1)上，其中所述上盖板(1)作为谐振器与所述拾音器(3)配合使用，所述压力传感器(4)为多个，且压力传感器(4)设置容纳腔(1a)的顶角处，且位于所述上盖板(1)和下盖板(2)之间起支撑作用，所述压力传感器(4)上端与所述上盖板(1)刚性连接，所述压力传感器(4)的下端设有安装座(4a)，所述安装座(4a)与所述下盖板(2)接触。

3.如权利要求1所述的基于图像法的卵砾石输移实时监测装置，其特征在于：所述摄像头(6)固定装设于下盖板(2)上并位于所述窗口(1b)的正下方，且所述摄像头(6)采用超广角摄像头。

4.如权利要求1所述的基于图像法的卵砾石输移实时监测装置，其特征在于：所述上盖板(1)和下盖板(2)之间通过保护罩(7)围合形成所述容纳腔(1a)，所述拾音器(3)、压力传感器(4)、姿态传感器(5)和摄像头(6)均通过电线电性连接外接数据储存器。

5.如权利要求4所述的基于图像法的卵砾石输移实时监测装置，其特征在于：所述保护罩(7)上开设有通孔用于电线安装，且所述通孔处、保护罩(7)与上盖板(1)和下盖板(2)连接处均作密封处理。

6.一种基于图像法的卵砾石输移实时监测方法，采用权利要求1-5任一项所述的监测装置，其特征在于：包括如下步骤，

a、安装：将监测装置设置于观测点的河道内并水平固定，然后将监测装置通过线缆与岸上的电箱或计算机终端进行连接；

b、数据采集：通过拾音器(3)采集河底卵砾石输移的音频信息，通过压力传感器(4)采集上盖板(1)在卵砾石输移过程中承受的压力信息，通过姿态传感器(5)采集监测装置本身的水平状态信息，通过摄像头(6)在拍摄区域内采集上盖板(1)经过的卵石照片信息，获得卵石图像；

c、数据分析：通过声学法将拾音器(3)采集的音频信息进行计算分析得出卵石粒径及卵石输移量；同时通过压力法将压力传感器(4)采集的卵石重量信息分析计算得出对应的卵石输移量；通过摄像法将摄像头(6)采集的卵石照片信息分析重构卵石的粒径；

d、数据验证：通过声学法和压力法计算的卵石输移量进行比对验证，同时通过摄像法分析计算得出的粒径与声学法计算得出的粒径进行对比验证，采用双重验证方法保证卵石输移量监测的准确性。