[发明专利]一种基于B超成像技术的低含沙量测量方法

摘要

本发明提供一种基于B超成像技术的低含沙量测量方法，首先利用B超仪对水中悬移沙粒直接进行成像，获取泥沙粒子在水中的图像信息，然后对图像背景噪声进行滤波，提取图像中沙粒亮斑所占的像面积或灰度面积，计算沙粒像面积浓度或沙粒灰度面积浓度，根据像面积浓度与实际含沙量的对应关系或灰度面积浓度与实际含沙量的对应关系查到对应的值即为待测的含沙量。本发明能够实时反映测量断面沙粒浓度的空间分布及其动态运动过程，为相关领域技术人员提供直观可视的沙粒运动图像及其浓度分布规律，具有适应性强、实时性好、功能全面和操作方便快捷的优点。

主权项

1.一种基于B超成像技术的低含沙量测量方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、利用B超仪对水下测量区域进行扫描成像，得到水中沙粒的反射亮斑图像；步骤2、对图像背景噪声进行滤波并划分区域，对沙粒亮斑图像进行阈值分割，提取沙粒在图像中形成亮斑的像面积S_沙或灰度面积S_灰和整个区域的总像面积S_总；其中，S_沙＝N_沙S₀，S_总＝N_总S₀；N_沙为沙粒亮斑所占像素点的总个数，S₀为单个像素点所占图像面积，P_i为图像中第i个像素点所对应的灰度值，N_总为整个分析区域所占像素点的总个数；步骤3、计算像面积浓度C_像或灰度面积浓度C_灰；其中，步骤4、根据像浓度与实际含沙量的对应关系或灰度浓度与实际含沙量的对应关系，通过查找计算结果C_像或C_灰所对应的数值即可得到待测的含沙量。所述对应关系是通过率定试验得到的，率定试验是在固定增益和频率的条件下，利用本方法中的步骤1至步骤3对多个已知的不同浓度的沙溶液进行测量，分别计算得出多组像面积浓度和灰度面积浓度数据，通过多组数据组成数据表格，或者通过拟合分别得出像面积浓度和灰度面积浓度与实际含沙量之间的关系曲线，即像面积浓度的率定关系曲线和灰度面积浓度率定关系曲线；实际测量时，根据C_像或C_灰进行查找数据表格或者率定关系曲线得到待测水体的含沙量。