CN109991176B - 一种城市景观水体颜色定量分类方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种城市景观水体颜色定量分类方法，通过获取颜色H、S、B值，根据HSB颜色值分量，分别选取不同的分量作为分类标准，最终对水体颜色进行定量分类。

Description

一种城市景观水体颜色定量分类方法
技术领域
本发明涉及景观水体颜色分类技术领域，具具体涉及一种城市景观水体颜色定量分类方法。
背景技术
城市景观水体是指流经城市的河流、城区的湖泊和水库、公园水系、人工运河和人工湖等，二无机型城市水体一般呈黄色或者土黄色，黏土、泥沙等无机颗粒物含量较高，通常为流经城市的运河水。目前，随着公路网化及人们对生活品质的追求，运河水的航运功能逐渐被弱化，景观及生态功能渐渐凸显。但是，随着我国城镇化、工业化的快速发展，运河作为城市生活污水和工业废水的收纳体，其透明度低，颜色异常，并且有异味，水体表观污染严重。
现有技术中，对于景观水体表观质量的评价具有主观性，受到参照物、时间、地点和环境等方面的影响，因此为了客观评价景观水体的表观质量，需要用仪器测量水体相关参数，建立定量的描述水体表观质量的表示方法，得到景观水体表观变化进行客观评价与记录的方法，据此形成衡量评判景观水体治理效果的标准。由于城市景观水体中非溶解态颗粒物是造成水体表观污染的主要原因，颗粒物的组成和含量同时决定着水体的颜色特性，因此对城市景观水体颜色的分类十分重要，在城市景观水体表观污染指数SPI求取过程中，水体颜色分类是影响因素之一，而目前，对颜色的判别主要采用人工进行，人工主观分类通常缺乏准确性，对最终表观污染指数的获取有较大影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种对城市景观水体颜色定量分类的方法，解决了SPI需要人工判别颜色的弊端，消除了主观判断对于表观污染指数获取的影响。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，对拍摄到的水体影像进行辐射定标以后，分别提取不同水体的水面及水面下不同深度处水体的颜色值，将该颜色值RGB转换为HSB颜色空间，分别得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值；
步骤二，获取全部水体的水面颜色B值信息，并将处于同一预设B值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个B值颜色分组；
步骤三，获取未划分至步骤二中B值颜色分组的其他水体的水面及水面下不同深度颜色S值信息，对比水面及水面下不同深度的S值差异值，并将S值差异值处于同一预设范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个S值颜色分组；
步骤四，获取未划分至步骤三中S值颜色分组的其他水体的水面下同一深度处颜色S’值信息，并将处于同一预设S’值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个S’值颜色分组；
步骤五，获取未划分至步骤四中S’值颜色分组的其他水体的水面颜色H值信息，并将处于同一预设H值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个H值颜色分组。
进一步的，在将颜色值RGB转换为HSB颜色空间，得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值之后，还包括步骤一’，提取光照度修正系数，对水面及水面下不同深度处颜色B值进行修正。
进一步的，B值预设范围根据分类级别确定，将步骤一中水面颜色B值与预设B值范围对比，得到B值颜色分组。
进一步的，水面下不同深度处水体的颜色值包括水面下10cm颜色值H10、S10和B10，水面下20cm深度处颜色值H20、S20和B20，水面下30cm深度处颜色值H30、S30和B30。
进一步的，所述水面及水面下不同深度的S值差异值包括S10与S20的差异值、S20与S30的差异值以及S与S30的差异值。
进一步的，S值差异值预设范围根据分类级别确定，将S10与S20的差异值、S20与S30的差异值及S与S30的差异值分别与对应的S值差异值的预设范围对比，获得S值颜色分组。
进一步的，S’值预设范围根据分类级别确定，将同一深度处的S’值信息与预设S’值范围对比，获得S’值颜色分组。
进一步的，H值预设范围根据分类级别确定，将H值颜色与H值预设范围对比，获得的H值颜色分组。
本发明的一种城市景观水体颜色定量分类方法与现有技术相比的有益效果是，能够对城市景观水体进行定量分类，分类准确，解决了SPI需要人工判别颜色的弊端，消除了主观判断对于表观污染指数获取的影响。
附图说明
图1是本发明的城市景观水体颜色定量分类步骤；
图2是本发明的实施例分类方法。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一种城市景观水体颜色定量分类方法，包括如下步骤：
步骤一，辐射定标以后，分别提取不同水体的水面及水面下不同深度处水体的颜色值，将该颜色值RGB转换为HSB颜色空间，得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值；
步骤二，获取全部水体的水面颜色B值信息，并将处于同一预设B值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个B值颜色分组；
步骤三，获取未划分至步骤二中B值颜色分组的其他水体的水面及水面下不同深度颜色S值信息，对比水面及水面下不同深度的S值差异值，并将S值差异值处于同一预设范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个S值颜色分组；
步骤四，获取未划分至步骤三中S值颜色分组的其他水体的水面下一深度处颜色S’值信息，并将处于同一预设S’值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个S’值颜色分组；
步骤五，获取未划分至步骤四中S’值颜色分组的其他水体的水面颜色H值信息，并将处于同一预设H值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个H值颜色分组。
在其中一个实施例中，在将颜色值RGB转换为HSB颜色空间，得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值之后，还包括步骤一’，提取光照度修正系数，对水面及水面下不同深度处颜色B值进行修正，得到水面及水面下不同深度处更加准确的颜色B值。
参照图2所示，为本发明的具体实施例，本实施例中，因为SPI课题只需要将水体颜色提取按四类颜色范围进行分类，分为黑色、灰色、绿色和黄色四种级别，因此设定所述步骤一中预设B值范围为小于15，得到的B值颜色分组为黑色水体；本实施例中，选取水面下三个深度处的水体颜色值，分别包括水面下10cm颜色值H10、S10和B10，水面下20cm深度处颜色值H20、S20和B20，水面下30cm深度处颜色值H30、S30和B30，且选取的所述水面及水面下不同深度的S值差异值包括S10与S20的差异值、S20与S30的差异值以及S与S30的差异值，因为水面下10cmm、20cm和30cm这三个深度基本可以反映了水体的透明程度，无需选取更多的数据，本实施例中，所述S值差异值的预设范围为：S10与S20的差异值及S20与S30的差异值均小于15且S与S30的差异值小于5，获得S值颜色分组为灰色水体；进一步对剩下水体进行分类，本实施例中选取所述水面下一深度处颜色S’值信息为S10，预设S’值范围为小于20，获得S’值颜色分组为绿色水体；最后对剩余水体的分类通过H值确定，所述预设H值范围包括90-130，获得的第一H值颜色分组为黄色水体，所述预设H值范围还包括130-170，获得的第二H值颜色分组为绿色水体，所述预设H值范围还包括低于90或者高于170，获得的第三H值颜色范围为灰色水体。以上数据根据本实施例需要选取，此颜色识别方式，还可以根据选取预设值的不同识别其他颜色水体。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，对拍摄到的水体影像进行辐射定标以后，分别提取不同水体的水面及水面下不同深度处水体的颜色值，将该颜色值RGB转换为HSB颜色空间，分别得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值；
步骤二，获取全部水体的水面颜色B值信息，并将处于同一预设B值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个B值颜色分组；
步骤三，获取未划分至步骤二中B值颜色分组的其他水体的水面及水面下不同深度颜色S值信息，包括水面下10cm、20cm、30cm深度处S值信息：S10、S20和S30，对比水面及水面下不同深度的S值差异值，包括：S10与S20的差异值、S20与S30的差异值以及S与S30的差异值，将S10与S20的差异值、S20与S30的差异值及S与S30的差异值分别与对应的S值差异值的预设范围对比，获得S值颜色分组；
步骤四，获取未划分至步骤三中S值颜色分组的其他水体的水面下同一深度处颜色S’值信息，其中S’值信息为与步骤三中S值相同或者不同深度处的S值信息，并将处于同一预设S’值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个S’值颜色分组；
步骤五，获取未划分至步骤四中S’值颜色分组的其他水体的水面颜色H值信息，并将处于同一预设H值范围内的水体划入同一颜色分组内，获得至少一个H值颜色分组。
2.如权利要求1所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，在将颜色值RGB转换为HSB颜色空间，得出水面及水面下不同深度处颜色H、S、B值之后，还包括步骤一’，提取光照度修正系数，对水面及水面下不同深度处颜色B值进行修正。
3.如权利要求1所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，预设B值范围根据分类级别确定，将步骤一中水面颜色B值与预设B值范围对比，得到B值颜色分组。
4.如权利要求1所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，水面下不同深度处水体的颜色值包括水面下10cm颜色值H10、S10和B10，水面下20cm深度处颜色值H20、S20和B20，水面下30cm深度处颜色值H30、S30和B30。
5.如权利要求4所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，S值差异值的预设范围根据分类级别确定。
6.如权利要求4所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，S’值预设范围根据分类级别确定，将同一深度处的S’值信息与预设S’值范围对比，获得S’值颜色分组。
7.如权利要求1所述的一种城市景观水体颜色定量分类方法，其特征在于，H值预设范围根据分类级别确定，将H值颜色与H值预设范围对比，获得的H值颜色分组。
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