[发明专利]一种数字孪生水务仿真模拟测试方法

权利要求书

1.一种数字孪生水务仿真模拟测试方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：采集目标水域水下图像序列，并对采集的图像序列进行多聚焦处理，得到聚焦处理后的目标水域水下图像序列；

对采集的目标水域水下图像序列进行多聚焦处理，包括：

按照编号顺序对灰度化处理后的目标水域水下图像序列进行排列，并对目标水域水下图像序列进行多聚焦处理，其中多聚焦处理的流程为：

S11：计算目标水域水下图像中像素的梯度值，其中像素的梯度值计算公式为：

其中：

表示像素在水平方向的梯度值；

表示像素在竖直方向的梯度值；

S12：设置图像块格式，并将每张目标水域水下图像划分为多个等大的图像块，构建每个图像块的梯度矩阵，其中目标水域水下图像中第k个图像块的梯度矩阵为：

其中：

表示目标水域水下图像中第k个图像块的像素坐标集合；

S13：基于梯度矩阵评估每个图像块的清晰度，其中目标水域水下图像中第k个图像块的清晰度评估结果为：

其中：

为中的最大特征值，为中的次大特征值；

表示所对应特征向量与水平方向的夹角，并将作为的梯度特征方向角度；

表示的邻近8个梯度矩阵的平均梯度方向角度；

S14：选取清晰度评估结果低于预设阈值的图像块进行聚焦处理，得到聚焦处理后的目标水域水下图像序列；

S2：对聚焦处理后的目标水域水下图像序列进行增量式交叉矩阵处理，得到目标水域点云数据；

S3：构建目标水域三维生成模型，所构建模型以目标水域点云数据为输入，以目标水域三维结构为输出；

S4：对目标水域三维结构进行渲染，得到基于二维图像映射的数字孪生水务环境仿真结果。

2.如权利要求1所述的一种数字孪生水务仿真模拟测试方法，其特征在于，所述S1步骤中采集目标水域水下图像序列，包括：

在目标水域下方设置摄像装置，平移调整摄像装置的拍摄方向，得到目标水域水下图像序列，表示编号为n的目标水域水下图像，N表示所拍摄目标水域水下图像的总数，其中编号相邻的目标水域水下图像所对应的水下区域位置相近；

对每张目标水域水下图像进行灰度化处理，得到目标水域水下图像中像素灰度值，其中灰度化处理的公式为：

其中：

表示目标水域水下图像中像素在R,G,B颜色通道的颜色值，像素表示目标水域水下图像中第行第列的像素，其中每张目标水域水下图像的格式均为H像素，M表示目标水域水下图像的行像素数目，H表示目标水域水下图像的列像素数目；

表示像素的灰度值。