[发明专利]用于确定水道的流量的方法

权利要求书

1.用于确定通过水道，特别是具有活动河床的水道的至少一个截面的流量的方法，所述至少一个截面存在于所述水道的所谓的观察位置中，所述流量的所述确定通过使用至少一个摄像机捕获所述观察位置的图像来进行，所述图像的每个点具有在图像参考中的图像坐标，

所述方法包括以下步骤：

-在初步阶段，

·为所述至少一个摄像机确定(E1)所谓的转换模型，用于将由所述摄像机提供的图像中的点的图像坐标转换为地图坐标系中的地图坐标，反之亦然，

·测量所述观察位置在枯水期时，优选地当所述水道干涸时(E2)的地形，以生成观察位置的地理参考地形的数字模型，在地图坐标系中参考其点，并且借助于所述摄像机的所述转换模型在所述图像参考中转换所述地理参考地形的数字模型，以这种方式产生所谓的图像地形的数字模型，

-在所谓的观察阶段期间，

·通过提取由摄像机所捕获的图像中的有水区域并叠加所述有水区域和所述图像地形的数字模型，确定(E3)在所述至少一个截面处的水面的高度，

·确定(E4)存在于所述至少一个截面处的水柱中的流动速度，以及

·由所述流动速度、所述水面的高度以及由所述图像地形的数字模型确定(E5)通过所述至少一个截面的水的流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤生成每个摄像机的所述转换模型：

-通过大地测量获取所述观察位置中存在的参考点的地图坐标，

-由所述摄像机捕获包括所述参考点的所述观察区域的至少一个图像，以及

-通过使所述图像中的所述参考点的图像坐标与所述参考点的地图坐标相关联来生成所述摄像机的所述转换模型。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述地理参考地形的数字模型通过立体摄影测量根据以下步骤生成：

-在相对坐标系中，通过立体摄影测量由存在于所述观察位置的至少两个摄像机捕获的图像生成所述观察位置的地形的数字模型，所述捕获的图像包括其地图坐标预先确定的参考点，以及

-通过将所述相对坐标系中的所述参考点的坐标与所述参考点的地图坐标相关联来地理参考地形的所述数字模型。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述地理参考地形的数字模型通过立体摄影测量根据以下步骤生成：

-通过由捕获设备如数码摄像机捕获的所述观察位置的图像的立体摄影测量在相对坐标系中生成所述观察位置的地形的数字模型，来自所述捕获设备的所述图像具有大于来自所述摄像机的图像的分辨率，所捕获的图像还包括其地图坐标预先确定的参考点，以及

-通过将相对坐标系中的所述参考点的坐标与所述参考点的地图坐标相关联来地理参考地形的所述数字模型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，存在于所述截面处的水柱中的流动速度由应用于存在于水的表面上的示踪物如泡沫点和/或小波浪的粒子图像测速(PIV)技术来确定，以确定捕获的图像中的所述表面上的流动速度，然后通过对所述表面上的所述流动速度应用预定的模型来确定存在于所述截面处水柱中的流动速度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，水面的高度通过以下步骤来确定：

-提取由所述摄像机捕获的图像中的有水区域；

-将提取的有水区域和所述图像地形的数字模型叠加，以这种方式仅保留与所述提取的有水区域相对应的所述图像地形的数字模型的部分，所述截面处的水面的高度对应于所述截面处的所述图像地形的数字模型的最高点。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过检测所述图像中的运动区域在图像中检测所述有水区域。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其包括检测所述图像中的植被区域的步骤，从所述运动区域中推导所述植被区域以形成所述有水区域。