本申請涉及數(shù)據(jù)處理，尤其涉及一種基于北斗短報文的水情圖像處理及系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)、北斗、5g通信及模式識別等新技術在水情遙測領域的應用研究和技術創(chuàng)新，可以為水情遙測系統(tǒng)增加更多的功能和監(jiān)測手段。為應對諸如地質災害、網(wǎng)絡故障等突發(fā)極端事件發(fā)生時，造成全部或部分控制站水情數(shù)據(jù)無法及時送達調度臺的風險，需要研究基于北斗技術的多地應急同步傳輸系統(tǒng)。

2、而現(xiàn)有技術中為滿足實時數(shù)據(jù)服務需求，一般需要將遙感影像數(shù)據(jù)進行壓縮傳輸。典型圖像壓縮算法包括jpeg、jpeg2000，這類壓縮方式帶倆的壓縮損失較高。近年來，為追求更高圖像壓縮比例和較低的壓縮損失，深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡、殘差網(wǎng)絡、對抗網(wǎng)絡等人工智能方法被引入圖像壓縮算法，但其依賴大量訓練樣本數(shù)據(jù)及gpu推理環(huán)境，不適合斷電斷網(wǎng)等應急場景下北斗短報文數(shù)據(jù)傳輸。

技術實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種基于北斗短報文的水情圖像處理及系統(tǒng)，用以提出一種應急場景下北斗短報文數(shù)據(jù)的水情數(shù)據(jù)處理方法，一方面提高圖像處理的效率，另一方面在一些具體示例中在遠方數(shù)據(jù)恢復后能重點呈現(xiàn)水情變化情況，提高用戶辨識與理解效率。

2、本申請實施例提出一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，包括如下步驟：

3、預先在指定環(huán)境條件下獲取目標水域的多張基準圖像，識別所述基準圖像中的水域參考邊界，將所獲取的多張基準圖像以及水域參考邊界在本地存儲以及遠方存儲；

4、獲取當前環(huán)境條件，并采集所述目標水域的水情圖像；

5、從所述水情圖像中提取水情邊界，所述水情邊界是基于識別的所述水情圖像的水域邊界外指定像素距離所包含的邊界；

6、提取所述邊界數(shù)據(jù)的多通道特征，以及，將所述當前環(huán)境條件根據(jù)配置的映射表映射為權重值，其中所述映射表中包含有所述指定環(huán)境條件以及可能的環(huán)境條件之間的權重映射關系；

7、基于所述權重值對提取的多通道特征進行加權拼接，以獲得局部水情壓縮圖像；

8、對所述壓縮圖像進行圖像編碼處理；

9、將編碼處理的結果采用北斗頻譜步進傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，以在遠方基于所獲得的數(shù)據(jù)進行解碼并基于所存儲的多張基準圖像以及水域參考邊界進行水情數(shù)據(jù)恢復。

10、可選的，識別所述基準圖像中的水域參考邊界包括：

11、根據(jù)所述基準圖像的像素直方圖確定水域代表像素所處的圖像范圍，以及，將所述基準圖像轉換為灰度圖像；

12、對所述灰度圖像進行去噪處理，并利用sobel算子計算預處理后的灰度圖像的梯度；

13、根據(jù)所述梯度計算結果，以及所述水域代表像素的圖像范圍確定所述水域參考邊界。

14、可選的，從所述水情圖像中提取水情邊界包括：

15、將所述基準圖像與所述水情圖像置于同一坐標系下；

16、確定所述水情圖像中所述水域參考邊界以內(nèi)的局部區(qū)域作為水情代表區(qū)域，并確定所述水情代表區(qū)域的代表水情像素范圍，以利用sobel算子再次確定所述水情圖像中的水域邊界；

17、向所述水域邊界外擴增指定像素距離，作為所述水情邊界；以及，

18、改變所述水域邊界和所述水情邊界之間的子區(qū)域的透明度。

19、可選的，基于所述權重值對提取的多通道特征進行加權拼接，以獲得局部水情壓縮圖像包括：

20、根據(jù)配置的映射表，確定當前環(huán)境條件下映射的權重值；

21、根據(jù)所述權重值對提取的多通道特征進行加權，滿足：

22、

23、其中，h表示加權的圖像特征，s表示水情邊界的像素面積，表示水域邊界內(nèi)的像素面積，分別表示紅、綠、藍通道特征的權重值，表示透明度權重值，r、g、b、a分別表示紅、綠、藍、透明通道的特征值，c為補償量。

24、可選的，在遠方基于所獲得的數(shù)據(jù)進行解碼并基于所存儲的多張基準圖像以及水域參考邊界進行水情數(shù)據(jù)恢復包括：

25、在遠方對基于所獲得的數(shù)據(jù)進行解碼以及反量化處理，以獲得映射后的水情局部圖像；

26、基于所述多張基準圖像及水域參考邊界，確定目標基準圖像；

27、將所述映射后的水情局部圖像，填充至所述目標基準圖像，以恢復水情數(shù)據(jù)。

28、可選的，基于所述多張基準圖像及水域參考邊界，確定目標基準圖像包括：

29、根據(jù)透明度確定所述水情局部圖像中的水情邊界與水域邊界之間的子區(qū)域；

30、按照設定的步長從多張所述基準圖像的水域參考邊界外確定相同大小的子區(qū)域，并計算子區(qū)域之間的相似度；

31、將包含最高子區(qū)域相似度的所述基準圖像作為目標基準圖像。

32、可選的，將所述映射后的水情局部圖像，填充至所述目標基準圖像，以恢復水情數(shù)據(jù)包括：

33、基于目標基準圖像中的區(qū)域，與所述水情局部圖像中的子區(qū)域，疊加并計算圖像清晰度；

34、在清晰度低于清晰度閾值的情況下，進行子區(qū)域局部調整，以使得調整后計算的圖像清晰度滿足清晰度閾值，以此時的位置將所述映射后的水情局部圖像填充至目標基準圖像中，恢復水情數(shù)據(jù)。

35、可選的，還包括：

36、對于恢復的水情數(shù)據(jù)，基于所述目標基準圖像，對所述水域參考邊界與所述水情局部圖像的水域邊界之間的圖像區(qū)域，進行閃爍或突出顯示。

37、本申請實施例還提出一種基于北斗短報文的水情圖像處理系統(tǒng)，包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如前述的基于北斗短報文的水情圖像處理方法的步驟。

38、本申請實施例提出了一種應急場景下北斗短報文數(shù)據(jù)的水情數(shù)據(jù)處理方法，一方面提高圖像處理的效率，另一方面在一些具體示例中在遠方數(shù)據(jù)恢復后能重點呈現(xiàn)水情變化情況，提高用戶辨識與理解效率。

39、上述說明僅是本申請技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本申請的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本申請的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。

技術特征：

1.一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，識別所述基準圖像中的水域參考邊界包括：

3.如權利要求2所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，從所述水情圖像中提取水情邊界包括：

4.如權利要求3所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，基于所述權重值對提取的多通道特征進行加權拼接，以獲得局部水情壓縮圖像包括：

5.如權利要求1所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，在遠方基于所獲得的數(shù)據(jù)進行解碼并基于所存儲的多張基準圖像以及水域參考邊界進行水情數(shù)據(jù)恢復包括：

6.如權利要求5所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，基于所述多張基準圖像及水域參考邊界，確定目標基準圖像包括：

7.如權利要求6所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，將所述映射后的水情局部圖像，填充至所述目標基準圖像，以恢復水情數(shù)據(jù)包括：

8.如權利要求6所述的一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，其特征在于，還包括：

9.一種基于北斗短報文的水情圖像處理系統(tǒng)，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求1至8中任一項所述的基于北斗短報文的水情圖像處理方法的步驟。

技術總結
本申請公開了一種基于北斗短報文的水情圖像處理方法，及數(shù)據(jù)處理技術，包括：預先在指定環(huán)境條件下獲取目標水域的多張基準圖像，識別所述基準圖像中的水域參考邊界并進行存儲；獲取當前環(huán)境條件，采集所述目標水域的水情圖像；從所述水情圖像中提取水情邊界；提取所述邊界數(shù)據(jù)的多通道特征，以及，將所述當前環(huán)境條件根據(jù)配置的映射表映射為權重值；基于所述權重值對提取的多通道特征進行加權拼接，以獲得局部水情壓縮圖像；對所述壓縮圖像進行圖像編碼處理，并將編碼處理的結果采用北斗頻譜步進傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸。本申請?zhí)岢鲆环N應急場景下北斗短報文數(shù)據(jù)的水情數(shù)據(jù)處理方法，提高水情圖像處理、傳輸?shù)男省?br/>
技術研發(fā)人員：洪福鑫,張玉松,楊樹鵬,周保紅,鄭嵬,趙海波,夏哲,向陽,崔利祥,張后來,王震
受保護的技術使用者：中國長江電力股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/11