1.一種河道表面流場的處理方法,其特征在于:它包括以下步驟:
在待測量區(qū)域的表面流場內,選取至少3個固定點,用測量設備獲得上述至少3個固定點的世界坐標;
安置一臺相機,使相機視野范圍覆蓋待測量區(qū)域的表面流場,相機對準待測量區(qū)域的表面流場進行拍攝,提取在世界坐標系下的上述至少3個固定點的坐標,和相機所拍攝圖像中的上述至少3個固定點的圖像坐標,
選出所有固定點的世界坐標X,Y的最小值Xmin,Ymin,以(Xmin,Ymin)點為新世界坐標系的原點位置,新世界坐標系X”、Y”軸方向與世界坐標系X、Y軸方向一致,建立新世界坐標系,并且在此基礎上,對世界坐標系進行縮小倍數(shù)B,則可以得到新世界坐標系下的所有固定點坐標為
X”=(X-Xmin)/B
Y”=(Y-Ymin)/B
根據(jù)相機固定點在新世界坐標系下的坐標和相機固定點在拍攝圖像上的坐標,分別構建出相機固定點的新世界坐標和固定點在拍攝圖像坐標的映射關系;固定點的新世界坐標為:…,固定點的拍攝圖像坐標為:…
建立下列關系式:
計算得出式中的K值,
以新世界坐標系中的至少3個固定點為基點,根據(jù)下列公式,分別計算出相機拍攝圖像中每個點所對應的新世界坐標系下的坐標(X”,Y”)
即通過計算得出X”,Y”坐標;
計算在世界坐標下任意兩個固定點之間的距離L1,和該相機的在新世界坐標系下的上述兩個固定點之間的距離L1”,得到像素的空間分辨率= L1/ L1”;
在待測量區(qū)域的表面流場內撒若干個示蹤粒子,使示蹤粒子漂浮在水面,每個示蹤粒子在圖像中成像的大小為2*2至3*3個像素,并且在5*5像素的區(qū)域范圍內只有1個示蹤粒子,上述示蹤粒子為相機后續(xù)連續(xù)拍攝的目標區(qū)域;
在待測量區(qū)域的表面流場內,相機對準上述示蹤粒子的目標區(qū)域進行連續(xù)拍攝,標注出各個圖像的序列,通過所拍攝的圖像坐標,根據(jù)下列公式,分別計算出相機所拍攝圖像中每個點所對應的新世界坐標下的坐標(X”,Y”)
即通過計算得出新世界坐標系下的X”,Y”坐標,得到相機所拍攝的校正圖像;
根據(jù)上述相機校正的圖像,在相鄰時間的兩個校正圖像中,以最大相似的原則,對每個示蹤粒子進行匹配,根據(jù)相鄰時間的兩個校正圖像中所有粒子的匹配結果,得到每個示蹤粒子的像素的二維位移;
根據(jù)上述的像素空間分辨率,每個示蹤粒子的空間速度=每個示蹤粒子的像素的二維位移*像素的空間分辨率/兩幀圖像的時間間隔;
重復步驟7)和步驟8),得到所有相鄰兩個校正圖像中所有示蹤粒子的空間速度,從而獲得表面流場。
2.如權利要求1所述的表面流場的計算方法,其特征在于:所述固定點為3-8個點。
3.如權利要求1所述的表面流場的計算方法,其特征在于:所述的B為>0的數(shù)。