The invention belongs to the technical field of river anti-desertification detection, and discloses a river anti-desertification detection system, which comprises an image acquisition module, a flow detection module, a spectrum detection module, a single-chip microcomputer control module, an image processing module, a content measurement module, a spectrum analysis module, a display module, and a sand hardness detection module. Sand volume detection module, chemical inspection module. The invention deals with and calculates the sediment content in the river by computer, improves the accuracy of monitoring and measuring data, frees the hydrologic surveyors from the hardship and danger of sampling in the river, and from the tedious work of drying, weighing and calculating, and makes the measurement and detection convenient and fast; and passes the spectral detection module and spectral analysis. Module, sand hardness testing module, sand volume testing module and chemical testing module can accurately measure the content of suspended sediment such as fine sand, silt, clay and other physical and chemical information.
【技术实现步骤摘要】
一种河流防沙化检测系统
本专利技术属于河流防沙化检测
,尤其涉及一种河流防沙化检测系统。
技术介绍
河流中随水流输移或在河床、滩地上发生冲淤的岩土物质颗粒。岩石风化后的岩土是河流泥沙最主要的来源。当暴雨降到流域地表,在产流和汇流过程中,侵蚀坡地及沟壑的岩土,经水流输移到河流,形成河流泥沙。河流在输送泥沙过程中,还会冲刷河床或河岸,进一步增加泥沙量。当河流进入下游平原区时,比降减小,流速减缓,水流挟带的部分泥沙将沉积在河床或滩地。河流在人海口附近因流速锐减,泥沙将沉积在河口附近海域。然而,传统河流泥沙需要人工抽样烘干测量,所需测量周期长,检测过程繁琐、水文工作人员取样过程劳动强度大。综上所述,现有技术存在的问题是:传统河流泥沙需要人工抽样烘干测量,所需测量周期长,检测过程繁琐、水文工作人员取样过程劳动强度大。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种河流防沙化检测系统。本专利技术是这样实现的,一种河流防沙化检测系统包括:图像采集模块、流量检测模块、光谱检测模块、单片机控制模块、图像处理模块、含量测算模块、光谱分析模块、显示模块、沙粒硬度检测模块、沙粒体积检测模块、化学检验模块;图像采集模块,与单片机控制模块连接,用于通过摄影机在同一时间内必须同步对水样进行图像拍摄;所述图像采集模块的图像变化检测方法包括:(1)对同一地域不同时间的两幅SAR原始图像分别进行去噪处理,得到去噪后图像I1和去噪后图像I2;(2)分别利用对数比算子和均值比算子,对得到的去噪后图像I1和去噪后图像I2进行运算,得到对数比值差异图Xl和均值比值差异图Xm,计算公式如 ...
【技术保护点】
1.一种河流防沙化检测系统,其特征在于,所述河流防沙化检测系统包括:图像采集模块,与单片机控制模块连接,用于通过摄影机在同一时间内必须同步对水样进行图像拍摄;所述图像采集模块的图像变化检测方法包括:(1)对同一地域不同时间的两幅SAR原始图像分别进行去噪处理,得到去噪后图像I1和去噪后图像I2;(2)分别利用对数比算子和均值比算子,对得到的去噪后图像I1和去噪后图像I2进行运算,得到对数比值差异图Xl和均值比值差异图Xm,计算公式如下:
【技术特征摘要】
1.一种河流防沙化检测系统,其特征在于,所述河流防沙化检测系统包括:图像采集模块,与单片机控制模块连接,用于通过摄影机在同一时间内必须同步对水样进行图像拍摄;所述图像采集模块的图像变化检测方法包括:(1)对同一地域不同时间的两幅SAR原始图像分别进行去噪处理,得到去噪后图像I1和去噪后图像I2;(2)分别利用对数比算子和均值比算子,对得到的去噪后图像I1和去噪后图像I2进行运算,得到对数比值差异图Xl和均值比值差异图Xm,计算公式如下:其中,μ1,μ2分别表示I1和I2的局部均值;(3)对得到的对数比值差异图Xl和均值比值差异图Xm进行特征描述,得到对应的特征描述矩阵XL和特征描述矩阵XM;(4)对得到的特征描述矩阵XL和特征描述矩阵XM,利用各列向量的欧氏距离度量其相似度,分别构造对应的相似度矩阵,亲和矩阵W1和W2;(5)对得到的亲和矩阵W1和W2,利用基于亲和矩阵融合谱聚类方法对其进行聚类;(6)使用k-means聚类方法将输出的特征向量f进行聚类,将得到的像素聚类结果,按照对数比值差异图Xl或均值比值差异图Xm中对应像素的排列顺序,恢复为原始图像的尺寸,得到最终的变化检测结果图,输出结果;流量检测模块,与单片机控制模块连接,用于通过流量计检测单位时间水泥沙流量;光谱检测模块,与单片机控制模块连接,用于通过光源、光敏元件对泥沙进光谱检测;单片机控制模块,与图像采集模块、流量检测模块、光谱检测模块、图像处理模块、含量测算模块、光谱分析模块、显示模块连接,用于控制调度各个工作模块;图像处理模块,与单片机控制模块连接,用于对图像采集模块采集图像进行处理分析;所述图像处理模块的数字图像的合成方法,具有摄影设备,通过所述摄影设备分别获取曝光时长不同的两幅图像,包括以下步骤:S1将曝光时间长的图像与曝光时间短的图像分别标记为H图像与L图像;S2分别获取所述H图像与L图像的YCbCr三通道分量,并对各个分量进行梯度计算后得到所述H图像与L图像中每个像素位置的三通道分量梯度值;S3依次将S2步骤获得的所述H图像与L图像中每同一分量的同一个像素位置的梯度进行比较并进行权值修改,得出所述H图像与L图像相对应的权值矩阵;比较为GYH(m,n)与GYL(m,n...
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