[发明专利]基于数字图像的床沙表层级配观测分析方法及系统

摘要

本发明提供一种基于数字图像的床沙表层级配观测分析方法及系统，摄像设备由可行走的支架固定于试验水槽上方，垂直于河床表面，摄像设备旁边配备LED光源；调节摄像设备采集的床沙区域面积，LED光源照射河床表面，摄像设备对河床进行拍摄采集数字图像，摄像设备与图像分析系统通过数据线连接，实时向图像分析系统传送获取的数字图像；图像分析系统对数字图像进行分析，输出床沙表面级配分布数据。将基于颜色识别的节点计数法应用于试验过程中，研究监测区间的床沙级配随试验过程变化，可以避免传统方法必须取样的劣势，可以在照片中分析结果，对于试验过程中的床沙级配监测有帮助，实现表层床沙级配的实时观测与分析。

主权项

1.一种基于数字图像的床沙表层级配观测分析方法，其特征在于：包括以下步骤，S1.摄像设备的设置，摄像设备由可行走的支架固定于试验水槽上方，垂直于河床表面，摄像设备旁边配备LED光源；S2.参考以下公式调节摄像设备采集的床沙区域面积，公式(1)中，A为采集的床沙区域面积，g是河床床沙的最小粒径，P是摄像设备采集图像的像素；S3.数字图像的采集，LED光源照射河床表面，摄像设备对河床进行拍摄采集数字图像，摄像设备与图像分析系统通过数据线连接，实时向图像分析系统传送获取的数字图像；S4.图像分析系统对数字图像进行分析，输出床沙表面级配分布数据；所述步骤S4具体分析过程如下，S10.确定各颜色RGB值区间对应的泥沙粒径；S11.图像裁剪，去掉挨近水槽边壁的部分图像；S12.图像扭曲修正；S13.图像像素基本信息读取；S14.根据像素在图像上布设网格；S15.统计网格结点总数；S16.对图像上每一个网格结点统计颜色RGB值；S17.得出各颜色即各粒径所占采样区域的比例；S18.输出床沙表面级配分布数据；所述步骤S11中使用Photoshop进行图像裁剪，裁剪出3000*3000像素的BMP格式的图片；所述步骤S13将步骤S12进行扭曲修正的图像读入到Matlab软件中，步骤S14利用Matlab软件将图像划分成1000*1000的网格。