研究文章
基于UAV光学像片的特型水面标尺读数方法
摘要
针对无人机近景像片中背景杂波、金属锈蚀、反光及拍摄尺度变化对特型水面标尺读数的影响，提出一种基于颜色先验与纵向像素几何关系的非接触读数方法。首先采用HSV、Lab和RGB黄色指数联合约束定位黄色带状标尺区域，并通过形态学处理和连通域筛选抑制锈蚀伪黄色；随后在标尺ROI内采用HSV红色检测并设置RGB差分回退定位红色“0”基准，以灰度分割和纵向连通域聚类提取黑色主刻度行，并以0点为锚按10 cm间隔赋予刻度值；再对“刻度值—纵向像素坐标”进行线性拟合获得当前像片像素当量，以黄色连续有效区下边界作为程序定义的水面候选位置。对最新原始图（.jpg）（3840×2160 px）处理得到黄色带ROI=(1528,522,265,1448) px，0基准y0=1384.53 px，水面候选yw=1969.00 px，二者像素差Δy=584.47 px。9个标定点（50～−30 cm）拟合得到z=−0.0625909y+86.8003，像素当量k=0.06259 cm/px，R²=0.9995，标定拟合RMSE=0.55 cm，最终程序读数为36.58 cm。本算例R²与RMSE仅用于评价标尺内部线性标定关系，不作为外部水位测量精度结论。
关键词
无人机像片；水位识别；特型标尺；颜色分割；动态标定；计算机视觉
参考
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