一种泥石流图像识别方法

本发明涉及沟道中泥石流观测，更具体的说，涉及一种泥石流图像识别方法。

背景技术：

1、泥石流常常具有暴发突然、来势凶猛、迅速之特点。并兼有崩塌、滑坡和洪水破坏的双重作用，其危害程度比单一的崩塌、滑坡和洪水的危害更为广泛和严重。泥石流发生时极少数可以进行原型观测。而研究和防治泥石流的一个重要途径，就是对泥石流进行原型观测。将定焦相机或摄像机固定于泥石流沟边或无人机上进行拍摄，分析泥石流运动的图像信息获取泥石流原型观测所需参数，累积科学资料对推动泥石流学科的发展和防治工作的开展发挥积极作用。

2、现有的沟道泥石流具有以下特点：一是泥石流沟平时未发生泥石流时，沟内有大小不一的各种颜色的石块、泥浆、常流水、甚至有植物；二是泥石流发生时，由于泥石流运动中所遇到的沿程损失,阵流变薄,流速变慢。泥石流阵性流动过程中,一阵比一阵向前推进更远,这一过程称为“铺床过程”；三是泥石流的运动形态是指泥石流体的泥位过程形状。阵流是粘性泥石流主要运动形式，它有明显的头部、身部和尾部。因此多数人将上述三个部分又称之为“龙头”、“龙身”和“龙尾”。阵流的形态：迎面高陡，几乎垂直于河床面；头部像一堵波浪滚滚、浪花飞溅的海潮，并逐步向身部和尾部平缓降低，整个流面光滑平顺。

3、基于上述沟道泥石流特点，本申请设计出一种泥石流图像识别方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种泥石流图像识别方法，该泥石流图像识别方法利用泥石流沟道平时和泥石流发生时的图像颜色变化特点为基础，通过对图像进行处理，进而计算出泥石流的宽度和流速，实现泥石流预警和防治的目的。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种泥石流图像识别方法，包括如下步骤：

4、步骤一、利用相机或者摄像机不间断拍摄观测区域泥石流沟道，获得若干张图片或者视频，并将图片或者视频通过网络传输到电脑中处理，获得若干张连续图片或视频连续帧截图图片；

5、步骤二、在图片中的泥石流沟道检测区域，设置垂直于泥石流流向的三条及以上的预警线及一条沟道中心的采样线，并设置预警线色差预警值；

6、步骤三、提取预警线上所有像素点的rgb值，当预警线上所有rgb最大值与最小值之差，小于预警值时即预警，当三条及以上采样线色差预警值同时预警，即可判断发生泥石流；

7、步骤四、在步骤三中判定泥石流发生后，一直读取采样线上所有像素点的rgb值，用预警线上相同色差的连续相邻像素点个数除以预警线上总像素点，乘以沟道宽，从而计算泥石流经过预警线时的宽度，再通过波峰大小判断该龙头的规模以及沟道中的位置，继续提取下一幅图像采样线上的rgb值波峰位置，对比上一幅图像中的位置，从而计算出龙头的速度。

8、作为本方案的进一步优化，所述的相机或者摄像机通过支架或者无人机设置在泥石流沟道左岸、右岸或者上空。

9、作为本方案的进一步优化，所述的采样线与所有预警线垂直相交，所述的预警线上相邻两个像素点间距相等，所述的采样线上距相机远的相邻两个像素点间隔距离逐渐增大，反之距相机近的相邻两个像素点间隔距离逐渐减小。

10、与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

11、本发明通过利用泥石流沟道平时和泥石流发生时的图像颜色变化特点为基础，设置了若干条预警线和采样线，通过对图像进行处理，可以用于判断沟道区域泥石流是否发生，进而计算出泥石流的宽度和流速，实现泥石流预警和防治的目的。

技术特征：

1.一种泥石流图像识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种泥石流图像识别方法，其特征在于：所述的相机或者摄像机通过支架或者无人机设置在泥石流沟道左岸、右岸或者上空。

3.根据权利要求2所述的一种泥石流图像识别方法，其特征在于：所述的采样线与所有预警线垂直相交，所述的预警线上相邻两个像素点间距相等，所述的采样线上距相机远的相邻两个像素点间隔距离逐渐增大，反之距相机近的相邻两个像素点间隔距离逐渐减小。

技术总结本发明公开了一种泥石流图像识别方法，包括如下步骤：步骤一、利用相机或者摄像机不间断拍摄观测区域泥石流沟道，获得若干张图片或者视频，并将图片或者视频通过网络传输到电脑中处理，获得若干张连续图片或视频连续帧截图图片；步骤二、在图片中的泥石流沟道检测区域，设置垂直于泥石流流向的三条及以上的预警线及一条沟道中心的采样线，并设置预警线色差预警值等。该泥石流图像识别方法利用泥石流沟道平时和泥石流发生时的图像颜色变化特点为基础，通过对图像进行处理，进而计算出泥石流的流速，实现泥石流预警和防治的目的。技术研发人员：黎晓宇,钟卫,宋东日,魏丽受保护的技术使用者：中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/2