[发明专利]基于单目视觉激光三角法的波浪高度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于单目视觉激光三角法的波浪高度测量方法，采集无波浪时含激光光线的水面照片，并对该图像进行预处理，得到激光光线的边缘和轮廓，提取激光光线的直线特征，并定位激光光线与水面交点的像点坐标，以无波浪时作为参考平面，水面有波浪时，根据直射式激光三角法原理，得到像点坐标对应的波浪高度，多次重复测量得到多组像点坐标与波浪高度的数据。利用最小二乘曲线拟合法得到像点坐标与波浪高度的关系曲线。测量时，通过图像处理得出激光光线与水面交点的像点坐标，然后通过标定的像点坐标与波浪高度的关系曲线，直接得出此时的波浪高度。本发明属于非接触式测量，测量速度快，不易受水温等环境因素影响，测量精度高，效率高。

主权项

1.基于单目视觉激光三角法的波浪高度测量方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1、使激光光源垂直照射水面，拍摄无波浪时含激光光线的水面照片；步骤2、对水面照片进行图像预处理获得激光光线的边缘和轮廓，利用霍夫变换直线检测法提取图像中激光光线的直线特征并求解激光光线与水面交点的像点坐标，此时的波浪高度为0，将结果存入标定数据库；步骤3、拍摄起波浪时含激光光线的水面照片，并对起波浪时的水面照片进行步骤2得到激光光线与水面交点的像点坐标，根据直射式激光三角法获得波浪高度，并将结果存入标定数据库；步骤4、重复步骤3多次，将不同像点坐标及其对应的波浪高度值存入标定数据库，通过最小二乘曲线拟合法，绘制出像点坐标与波浪高度关系的曲线图，完成标定过程；步骤5、开始测量，拍摄起波浪时含激光光线的水面照片，重复步骤2得出相应的激光光线与水面交点的像点坐标，与标定的像点坐标与波浪高度关系曲线比对，直接获取此时的波浪高度。