一種越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟：于越浪區(qū)域構(gòu)建一防浪墻，并于所述防浪墻上的預設(shè)位置依據(jù)三維坐標系布設(shè)包括有水平網(wǎng)格標尺、豎直網(wǎng)格標尺、攝像裝置、以及照明裝置的觀測裝置；以及建立終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)并通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置；分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；以及所述觀測裝置觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)，用以達到直觀并可靠地捕捉到越浪形態(tài)的目的。
【專利說明】一種越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)，特別是涉及一種基于視頻圖像空間識別技術(shù)的越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著大量促淤和圈地造地項目的快速實施使高灘資源區(qū)域枯竭，就圍堤建設(shè)本身而言，目前很多地區(qū)均不允許越浪設(shè)計，堤頂高程較高，投資相對較大，而在我國浙江等沿海省市，已經(jīng)開始了允許越浪海堤建設(shè)的實踐，按照允許最大越浪量作為海堤高程的控制標準，但由于波浪的隨機性、連續(xù)性特點，經(jīng)過調(diào)研，目前還沒有有效的方式能夠捕捉到波浪越過設(shè)計防汛墻墻后的越浪形態(tài)，而使得堤頂高程很難較為精確設(shè)計，因此，如何設(shè)計一種越浪形態(tài)觀測方法，能夠直觀可靠地反映越浪形態(tài)，并捕捉到真實的越浪形態(tài)，實已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于視頻圖像空間識別技術(shù)的越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)，用以達到直觀并可靠地捕捉到越浪形態(tài)的目的。
[0004]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種越浪形態(tài)觀測方法，所述方法包括以下步驟:于越浪區(qū)域構(gòu)建一防浪墻，并于所述防浪墻上的預設(shè)位置依據(jù)三維坐標系布設(shè)包括有水平網(wǎng)格標尺、豎直網(wǎng)格標尺、攝像裝置、以及照明裝置的觀測裝置；以及建立終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)并通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置；分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；以及所述觀測裝置觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
[0005]于一實施方式中，所述攝像裝置以及照明裝置分別藉由預埋件固定于所述防浪墻的頂部。
[0006]于一實施方式中，所述防浪墻呈圍墻式構(gòu)造，所述水平網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
[0007]于一實施方式中，當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
[0008]本發(fā)明還提供一種越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:防浪墻，構(gòu)建于一越浪區(qū)域；觀測裝置，設(shè)置于所述防浪墻上的預設(shè)位置，包括攝像裝置、照明裝置、以及依據(jù)三維坐標系布設(shè)的水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺；用于觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)輸出；以及終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置，用于分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；以及用于對所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
[0009]于一實施方式中，所述攝像裝置以及照明裝置分別藉由預埋件固定于所述防浪墻的頂部。
[0010]于一實施方式中，所述防浪墻呈圍墻式構(gòu)造，所述水平網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
[0011]于一實施方式中，當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
[0012]如上所述，本發(fā)明的越浪形態(tài)觀測方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0013]1、該越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)通過攝像頭適時捕捉越浪形態(tài)，并通過三維坐標系統(tǒng)及后期配套圖像分析軟件相結(jié)合，能夠直觀準確定出越浪三要素，即濺浪距離、高度及寬度，解決了越浪的隨機且難于定量分析問題，同時該觀測系統(tǒng)也便與安裝與維護。
[0014]2、通過水平網(wǎng)格標尺與豎直網(wǎng)格標尺的設(shè)置，可精確定位越浪形態(tài)的三維坐標系O
[0015]3、通過攝像頭的安裝，能夠方便捕捉越浪形態(tài)。
[0016]4、通過路燈的安裝，利于夜晚或者惡劣氣候條件下攝像頭能見度問題，從而較為清晰捕捉到越浪圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1顯示為由X軸、Y軸、以及Z軸組成的三維坐標系。
[0018]圖2顯示為水平網(wǎng)格標尺于防浪墻上的布設(shè)示意圖。
[0019]圖3顯示為水平網(wǎng)格標尺、攝像裝置以及照明裝置于防浪墻上的布設(shè)示意圖。
[0020]圖4顯示為觀測裝置及終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)的連接示意圖。

【具體實施方式】
[0021]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0022]本發(fā)明提供一種越浪形態(tài)觀測方法，具體是指基于視頻空間識別技術(shù)的越浪形態(tài)觀測方法，應(yīng)用于由防浪墻、觀測裝置及測站控制系統(tǒng)三部分組成的觀測系統(tǒng)中。所述方法包括以下步驟:
[0023]于越浪區(qū)域構(gòu)建一防浪墻，于本實施例中，所述防浪墻為混凝土或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為大堤組成部分且為最高防浪建筑物，且所述防浪墻呈圍墻式構(gòu)造，所述圍墻式構(gòu)造藉由四側(cè)墻體圍設(shè)而成。
[0024]并于所述防浪墻上的預設(shè)位置依據(jù)三維坐標系布設(shè)包括有水平網(wǎng)格標尺、豎直網(wǎng)格標尺、攝像裝置、以及照明裝置的觀測裝置；于本實施例中，所述攝像裝置為攝像頭，所述的攝像頭藉由攝像頭桿基柱通過預埋件固定在鋼筋混凝土擋墻上部；所述照明裝置例如為路燈等燈光設(shè)備，所述路燈藉由路燈桿基柱通過預埋件固定在鋼筋混凝土擋墻上部。
[0025]于本實施例中，三維坐標系為由X軸、Y軸、以及Z軸組成的三維坐標系，其中，X軸表不橫向軸，Y軸表不縱向軸，Z軸表不垂向軸,上述X軸、Y軸、以及Z軸的坐標原點為O,相應(yīng)地，由原點0、x軸及Z軸構(gòu)成的OXZ平面為垂向平面，由原點0、X軸及Y軸構(gòu)成的OXY平面為橫向或縱向平面。
[0026]于本實施例中，所述水平網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
[0027]建立終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)并通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置；于本實施例中，所述觀測裝置可以通過有線連接所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)，當然，亦可通過無線通信的方式連接終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)，所述無線通信例如為WIFI和3G網(wǎng)絡(luò)等通信方式。
[0028]分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；于本實施例中，在OXZ平面和OXY平面分別搭建豎直網(wǎng)格標尺、水平網(wǎng)格標尺，系統(tǒng)先采集到帶有網(wǎng)格的背景圖，然后將網(wǎng)格點作為系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)。
[0029]所述觀測裝置觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
[0030]當需要測量浪高數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)先下載視頻文件，然后打開該視頻文件，逐幀定位到該波浪最高點位置，再利用浪高定位工具在OXZ平面選取樣點，計算該樣點落在哪個網(wǎng)格點，然后利用映射算法即可計算浪高值。于本實施例中，當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。
[0031]計算浪寬數(shù)據(jù)時，需要在OXY平面采集浪覆蓋范圍的左右兩個點，然后利用網(wǎng)格計算每個點與坐標原點的X軸映射距離，最后將映射距離相減即得到浪寬數(shù)據(jù)。于本實施例中，當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。
[0032]計算浪距數(shù)據(jù)方法是在OXY平面選擇浪最大距離的樣點，然后利用三維映射算法將該點映射到Y(jié)軸即可得到浪距數(shù)據(jù)。于本實施例中，當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
[0033]本發(fā)明提供一種越浪形態(tài)觀測方法通過攝像頭適時捕捉越浪形態(tài)，并通過三維坐標系及后期配套圖像分析相結(jié)合，能夠直觀準確定出越浪三要素，即濺浪距離、高度及寬度，解決了越浪的隨機且難于定量分析問題，同時該觀測系統(tǒng)也便與安裝與維護。
[0034]本發(fā)明還提供一種越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，具體是指基于視頻空間識別技術(shù)的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，請參閱圖1至圖4。圖1顯示為由X軸、Y軸、以及Z軸組成的三維坐標系；圖2顯示為水平網(wǎng)格標尺于防浪墻上的布設(shè)示意圖；圖3顯示為水平網(wǎng)格標尺、攝像裝置以及照明裝置于防浪墻上的布設(shè)示意圖；圖4顯示為觀測裝置及終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)的連接示意圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。
[0035]如圖所示，所述系統(tǒng)包括:防浪墻21、觀測裝置以及終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41。
[0036]所述防浪墻21構(gòu)建于一越浪區(qū)域；于本實施例中，所述防浪墻21為混凝土或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為大堤組成部分且為最高防浪建筑物，且所述防浪墻21呈圍墻式構(gòu)造，所述圍墻式構(gòu)造藉由四側(cè)墻體圍設(shè)而成。
[0037]所述觀測裝置設(shè)置于所述防浪墻21上的預設(shè)位置，包括攝像裝置33、照明裝置34、以及依據(jù)三維坐標系布設(shè)的水平網(wǎng)格標尺31及豎直網(wǎng)格標尺32 ;用于觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)輸出；于本實施例中，所述攝像裝置33為攝像頭，所述的攝像頭藉由攝像頭桿基柱22通過預埋件固定在鋼筋混凝土擋墻上部；所述照明裝置34例如為路燈等燈光設(shè)備，所述路燈藉由路燈桿基柱23通過預埋件固定在鋼筋混凝土擋墻上部。
[0038]于本實施例中，三維坐標系為由X軸、Y軸、以及Z軸組成的三維坐標系，其中，X軸表不橫向軸，Y軸表不縱向軸，Z軸表不垂向軸,上述X軸、Y軸、以及Z軸的坐標原點為O,相應(yīng)地，由原點0、x軸及Z軸構(gòu)成的OXZ平面為垂向平面，由原點0、X軸及Y軸構(gòu)成的OXY平面為橫向或縱向平面。
[0039]于本實施例中，所述水平網(wǎng)格標尺31沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺32沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
[0040]所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置，于本實施例中，所述觀測裝置可以通過有線連接所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41，當然，亦可通過無線通信的方式連接終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41，所述無線通信例如為WIFI和3G網(wǎng)絡(luò)等通信方式。
[0041]所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41用于分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺31及豎直網(wǎng)格標尺32的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；于本實施例中，在OXZ平面和OXY平面分別搭建豎直網(wǎng)格標尺32、水平網(wǎng)格標尺31，系統(tǒng)先采集到帶有網(wǎng)格的背景圖，然后將網(wǎng)格點作為系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)。
[0042]所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41用于對所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
[0043]當需要測量浪高數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)先下載視頻文件，然后打開該視頻文件，逐幀定位到該波浪最高點位置，再利用浪高定位工具在OXZ平面選取樣點，計算該樣點落在哪個網(wǎng)格點，然后利用映射算法即可計算浪高值。于本實施例中，當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺32在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。
[0044]計算浪寬數(shù)據(jù)時，需要在OXY平面采集浪覆蓋范圍的左右兩個點，然后利用網(wǎng)格計算每個點與坐標原點的X軸映射距離，最后將映射距離相減即得到浪寬數(shù)據(jù)。于本實施例中，當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺31在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。
[0045]計算浪距數(shù)據(jù)方法是在OXY平面選擇浪最大距離的樣點，然后利用三維映射算法將該點映射到Y(jié)軸即可得到浪距數(shù)據(jù)。于本實施例中，當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)41依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺31在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
[0046]本發(fā)明提供一種越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)通過攝像頭適時捕捉越浪形態(tài)，并通過三維坐標系及后期配套圖像分析相結(jié)合，能夠直觀準確定出越浪三要素，即濺浪距離、高度及寬度，解決了越浪的隨機且難于定量分析問題，同時該觀測系統(tǒng)也便與安裝與維護。
[0047]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 于越浪區(qū)域構(gòu)建一防浪墻，并于所述防浪墻上的預設(shè)位置依據(jù)三維坐標系布設(shè)包括有水平網(wǎng)格標尺、豎直網(wǎng)格標尺、攝像裝置、以及照明裝置的觀測裝置；以及建立終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)并通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置； 分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；以及 所述觀測裝置觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于:所述攝像裝置以及照明裝置分別藉由預埋件固定于所述防浪墻的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于:所述防浪墻呈圍墻式構(gòu)造，所述水平網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于:當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于:當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的越浪形態(tài)觀測方法，其特征在于:當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
7.一種越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 防浪墻，構(gòu)建于一越浪區(qū)域； 觀測裝置，設(shè)置于所述防浪墻上的預設(shè)位置，包括攝像裝置、照明裝置、以及依據(jù)三維坐標系布設(shè)的水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺；用于觀測到越浪時將其擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)輸出；以及 終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過有線或無線的方式連接所述觀測裝置，用于分別依據(jù)所述水平網(wǎng)格標尺及豎直網(wǎng)格標尺的網(wǎng)格點于所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)中建立系統(tǒng)測量的基準數(shù)據(jù)；以及用于對所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)進行視頻圖像處理，并計算出包括浪高數(shù)據(jù)、浪寬數(shù)據(jù)、以及浪距數(shù)據(jù)的越浪形態(tài)參數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像裝置以及照明裝置分別藉由預埋件固定于所述防浪墻的頂部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于:所述防浪墻呈圍墻式構(gòu)造，所述水平網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在橫向和縱向上進行水平布設(shè)；所述豎直網(wǎng)格標尺沿圍墻的頂部在垂向上進行豎直布設(shè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于:當測量所述浪高數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪的最高點位置，依據(jù)豎直網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一垂向平面并選取樣點，計算該樣點對應(yīng)的網(wǎng)格點，再利用映射算法計算出浪高值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于:當測量所述浪寬數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一橫向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的左、右兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的橫向映射距離，最后將兩個橫向映射距離相減得出浪寬值。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的越浪形態(tài)觀測系統(tǒng)，其特征在于:當測量所述浪距數(shù)據(jù)時，所述終端視頻監(jiān)控系統(tǒng)依據(jù)所述觀測裝置擷取的視頻圖像數(shù)據(jù)逐幀定位波浪圖像，依據(jù)水平網(wǎng)格標尺在所述三維坐標系中擷取一縱向平面，并在所述橫向平面中擷取波浪覆蓋范圍的前、后兩個樣點，計算該兩個樣點分別對應(yīng)的網(wǎng)格點，利用各網(wǎng)格點計算出各樣點與坐標原點的縱向映射距離，最后將兩個縱向映射距離相減得出浪距值。
【文檔編號】G01B11/03GK104180760SQ201310199240
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】陳剛, 肖慶華, 李 杰, 管利平 申請人:上海勘測設(shè)計研究院