CN108154067A - 一种泥石流区域监测方法 - Google Patents

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杨庆庆
何晓宁
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Abstract

一种泥石流区域监测方法，其特征在于：步骤1，遥控装置通过无线方式对航拍装置发出航拍调试信号，控制航拍装置进行拍摄；步骤2，航拍装置根据遥控装置发送的调试信号进行拍摄调整，调整完成后进行地面泥石流区域图像的采集；步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理；步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析。采用航拍影像作为研究对象，可以大范围对地区进行研究；采用先进的图像处理方法，可以达到精准快速的影像处理效果，并进一步对泥石流区域监测产生积极影响。因此，本发明是一种方便、快捷、成本较低且有效的泥石流区域监测的方式。

Description

一种泥石流区域监测方法
技术领域
本技术适用于泥石流区域监测领域，具体说是一种应用航拍图片分析的泥石流区域监测方法
背景技术
传统的泥石流监测方法主要是先采取实地地质测绘、勘查等工作后才能判断灾害蕴藏情况，对于较大范围的泥石流灾害监测和防控可谓杯水车薪，且效率较低。
而基于遥感影像的判读，是一种方便、快捷、成本较低且有效的识别、判定的方式。通过对泥石流区域历史和现状数据的比对和分析，可为泥石流地质灾害区监测和治理方式的选择及灾害的发展趋势提供大量真实可靠的数据。但是航空遥感影响购买成本大，性价比低；且现在流行的影像处理方法，特别是图像拼接方法，存在效率低、精度低、识别结果不佳的缺陷。
发明内容
基于本领域的技术缺陷，本发明提供了一种泥石流区域监测方法，其特征在于：
步骤1，遥控装置通过无线方式对航拍装置发出航拍调试信号，控制航拍装置进行拍摄；
步骤2，航拍装置根据遥控装置发送的调试信号进行拍摄调整，调整完成后进行地面泥石流区域图像的采集；
步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理；
步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析。
其中，所述航拍装置包括无人机或航空器，及设置于其上的图像传感器。
其中，步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理，具体包括：
步骤3-1，对图像进行预处理及几何校正；
步骤3-2，进行图像增强和图像裁剪；
步骤3-3，进行图像拼接；
步骤3-4，进行图像中泥石流信息提取。
其中，步骤3-1，对图像进行预处理，具体包括：降噪处理和阴影处理。
其中，步骤3-1，对图像进行几何校，具体包括：几何粗校正和几何精校正。
其中，步骤3-3，进行图像拼接，具体包括：
步骤3-3-1，检测并提取相邻的原始图像1和原始图像2的特征点，
步骤3-3-2，对提取的特征点进行匹配；
步骤3-3-3，对图像进行空间变换；
步骤3-3-4，进行图像融合。
其中，步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析，具体包括：结合其他相关资料，进行泥石流流量估算，泥石流影响评价、泥石流泛滥范围估计、以及泥石流危险性分区。
通过本发明，采用航拍影像作为研究对象，可以大范围对地区进行研究；采用先进的图像处理方法特别是拼接技术，可以达到精准快速的影像处理效果，并进一步对泥石流区域监测产生积极影响。因此，本发明是一种方便、快捷、成本较低且有效的泥石流区域监测的方式。
附图说明
图1本发明所提出的方法流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图参考实施例的描述，对本发明的方法进行进一步的说明。
为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件，以免不必要地使实施例繁琐。
参见图1所示，本发明的一种泥石流区域监测方法，其特征在于：
步骤1，遥控装置通过无线方式对航拍装置发出航拍调试信号，控制航拍装置进行拍摄；
步骤2，航拍装置根据遥控装置发送的调试信号进行拍摄调整，调整完成后进行地面泥石流区域图像的采集；
步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理；
步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析。
其中，所述航拍装置包括无人机或航空器，及设置于其上的图像传感器。
其中，步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理，具体包括：
步骤3-1，对图像进行预处理及几何校正；
步骤3-2，进行图像增强和图像裁剪；
步骤3-3，进行图像拼接；
步骤3-4，进行图像中泥石流信息提取。
其中，步骤3-1，对图像进行预处理，具体包括：降噪处理和阴影处理。
其中，步骤3-1，对图像进行几何校，具体包括：几何粗校正和几何精校正。
其中，步骤3-3，进行图像拼接，具体包括：
步骤3-3-1，检测并提取相邻的原始图像1和原始图像2的特征点，
步骤3-3-2，对提取的特征点进行匹配；
步骤3-3-3，对图像进行空间变换；
步骤3-3-4，进行图像融合。
其中，步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析，具体包括：结合其他相关资料，进行泥石流流量估算，泥石流影响评价、泥石流泛滥范围估计、以及泥石流危险性分区。
其中，步骤3-3-2，对提取的特征点进行匹配，具体包括：
步骤3-3-2-1，读取原始图像1和原始图像2，分别在原始图像1和原始图像2中，以每一个特征点i为中心取一个(2L+1)×(2L+1)大小的相关窗口W，L为大于等于1的整数；
步骤3-3-2-2，将原始图像1和原始图像2进行灰度化；
步骤3-3-2-3，逐个选取灰度化后的原始图像1中每一个像素点i，求取该像素点i与灰度化后的原始图像2中任一点的匹配度R，
所述
其中，C1、C2分别为原始图像1和原始图像2中像素点相关窗口内像素的灰度值，分别表示图原始图像1和原始图像2像素点相关窗口内像素灰度值的均值；
步骤3-3-2-4，针对原始图像1中的每一个像素点i，选取匹配度R中最大的匹配度Rmax所对应的像素点作为该像素点i的匹配点；
步骤3-3-2-5，设置匹配度阈值Z，将所有像素点的最大匹配度Rmax与Z进行比较，排除Rmax小于Z的该匹配度所对应的像素点，仅将Rmax大于Z的该匹配度所对应的原始图像1和原始图像2的像素点保留。
步骤3-3-2-6，将保留的原始图像1的像素点及其对应的原始图像2的像素点作为特征点对，进行特征点匹配。
可见，通过本发明，采用航拍影像作为研究对象，可以大范围对地区进行研究；采用先进的图像处理方法特别是图像拼接技术，可以达到精准快速的影像处理效果，并进一步对泥石流区域监测产生积极影响。因此，本发明是一种方便、快捷、成本较低且有效的泥石流区域监测的方式。
这里只说明了本发明的优选实施例，但其意并非限制本发明的范围、适用性和配置。相反，对实施例的详细说明可使本领域技术人员得以实施。应能理解，在不偏离所附权利要求书确定的本发明精神和范围情况下，可对一些细节做适当变更和修改。

Claims (7)

1.一种泥石流区域监测方法，其特征在于：
步骤1，遥控装置通过无线方式对航拍装置发出航拍调试信号，控制航拍装置进行拍摄；
步骤2，航拍装置根据遥控装置发送的调试信号进行拍摄调整，调整完成后进行地面泥石流区域图像的采集；
步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理；
步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述航拍装置包括无人机或航空器，及设置于其上的图像传感器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3，对采集的泥石流区域图像进行图像处理，具体包括：
步骤3-1，对图像进行预处理及几何校正；
步骤3-2，进行图像增强和图像裁剪；
步骤3-3，进行图像拼接；
步骤3-4，进行图像中泥石流信息提取。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤3-1，对图像进行预处理，具体包括：降噪处理和阴影处理。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤3-1，对图像进行几何校，具体包括：几何粗校正和几何精校正。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，步骤3-3，进行图像拼接，具体包括：
步骤3-3-1，检测并提取相邻的原始图像1和原始图像2的特征点，
步骤3-3-2，对提取的特征点进行匹配；
步骤3-3-3，对图像进行空间变换；
步骤3-3-4，进行图像融合。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤4，对处理后的泥石流区域图像进行分析，具体包括：结合其他相关资料，进行泥石流流量估算，泥石流影响评价、泥石流泛滥范围估计、以及泥石流危险性分区。
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温怀疆 等: "《融媒体技术》", 30 September 2016, 清华大学出版社 *

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