[发明专利]一种基于可变焦图像法的野外冰厚冰速自动测量方法

摘要

一种基于可变焦图像法的野外冰厚冰速自动测量方法，属于海洋工程技术领域。该方法包括：第一步，实验室标定函数K；第二步，野外实际测量冰厚与冰速；图像处理时可以根据可变焦高清摄像头反馈的焦距信息f与测距仪反馈的距离信息D自动调用已在实验标定的函数K，结合所得海冰断面或一定时间内特征点移动距离的像素大小h，即可准确计算出物体长度或移动距离H。该方法避免了实际测量过程中所带来的系统误差，可以准确测出摄像头与冰面间距离，提高了测量精度，系统适应性强，构成简单，可靠性高，可以适应海上高湿度、高盐度的恶劣工况，确保系统的可靠运行以获得完备的冰厚与冰速数据，为海洋平台的安全监测提供重要依据。

主权项

1.一种基于可变焦图像法的野外冰厚冰速自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，标定函数K；1)根据待测平台所在海域的潮流变化表，确定摄像头与海面间距离范围，实际测量过程中物距D远大于焦距f与像距d，根据公式则像距d等于焦距f；2)测出标准件在上述距离范围内单位像素对应长度与物距D之间的对应关系，当物距D远大于焦距f时，与D之间为线性关系3)绘制出可变焦高清摄像头(1)的不同焦距f对应的与D关系曲线，关系曲线的斜率即为函数K，存储至计算机中；第二步，实际测量冰厚与冰速；(一)测量冰厚1)将可变焦高清摄像头(1)安装于云台(2)上，云台(2)位于平台(4)上层甲板边缘；根据海冰(5)与平台间距离调整云台(2)，进而调整可变焦高清摄像头(1)的拍摄角度，使摄像头对准冰层断面，获得高质量的冰层断面图；2)通过测距仪(3)获得可变焦高清摄像头(1)与其拍摄的冰层断面之间的距离信息D，存储至计算机中；3)根据可变焦高清摄像头(1)的实际拍摄焦距f，调用第一步中对应的函数K，结合距离信息D与冰层断面图所包含的像素点个数准确计算出冰层断面的厚度H；(二)测量冰速1)调整可变焦高清摄像头(1)的角度使其与海面垂直，利用测距仪(3)测出可变焦高清摄像头(1)与海冰间距离D，拍摄已知时间段内海冰的漂移图像；2)通过图像处理得到同一海冰在已知时间段内移动的像素距离h，结合可变焦摄像机提供的焦距信息f与测距仪提供的距离信息D即可调用函数K，计算出撞击平台的海冰冰速。