一种海水水色测定方法及AR眼镜技术

技术编号:46592927 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:26
本发明专利技术提供一种海水水色测定方法及AR眼镜,属于海水水色测量技术领域,本发明专利技术提出一种海水水色测定方法及AR眼镜,通过AR眼镜的高分辨率光学传感器在透明度半深处采集水色图像,建立标准颜色数据库并映射至水色计色级。采用分区处理生成区域颜色代表中心,应用改进CIEDE2000色差函数计算感知色差,形成颜色分散点矩阵。利用海水光学衰减方程校正环境光干扰,构建颜色渐变点矩阵。通过时间序列分析识别水色波动,采用改进K‑means聚类分析多次测量结果,形成颜色稳定点矩阵确定最终水色等级,有效解决了现有技术中存在的海水水色测定准确性和稳定性不足的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海水水色测量,具体而言,涉及一种海水水色测定方法及ar眼镜。


技术介绍

1、海水水色测定是海洋环境监测的重要指标,传统上通过福伦水色计进行人工目视比对判断。这种方法通常使用白色透明度盘下沉至透明度深度的一半处,由观测者将所见水色与标准色板进行比对,判定水色级别。该方法被广泛应用于海洋调查、水质监测和海洋生态评估等领域,为海洋环境变化研究提供了重要数据支持。

2、然而,传统的海水水色测定方法存在明显缺陷。首先,人工目视比对具有较强的主观性,不同观测者对同一水体的判断结果可能存在明显差异;其次,环境光照条件(如太阳高度角、天气状况)对观测结果有显著影响,导致测量结果波动较大;最后,传统方法无法有效处理水色的时间动态变化和空间异质性,难以获取精确的测量数据。

3、这些问题导致海水水色测定的准确性和稳定性不足,难以满足现代海洋监测对高精度、客观化和标准化数据的需求。特别是在需要长期连续监测或不同观测站点数据比对分析时,现有技术无法克服主观判断和环境干扰对测量结果的影响,亟需一种能够提高测定准确性和稳定性的新方法。也就是说,现有本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种海水水色测定方法,其特征在于,包括:通过高分辨率光学传感器采集海水颜色图像;构建标准颜色代表中心数据库并将颜色映射到标准水色计色级;对海水颜色图像进行分区处理,生成区域颜色代表中心矩阵;应用改进CIEDE2000色差评估函数计算色差形成权重化颜色分散点矩阵;根据光照条件及水质状态建立颜色渐变点矩阵,应用海水光学衰减方程对环境光影响进行定量校正;通过时间序列分析构建颜色变动点矩阵,识别水色短期波动;基于多次测量结果采用改进K-means聚类算法形成颜色稳定点矩阵,通过计算聚类中心及最小距离准则确定最终水色等级;将最终水色等级通过AR眼镜显示系统叠加在观测者视野中,实现实时水色判定。...

【技术特征摘要】

1.一种海水水色测定方法,其特征在于,包括:通过高分辨率光学传感器采集海水颜色图像;构建标准颜色代表中心数据库并将颜色映射到标准水色计色级;对海水颜色图像进行分区处理,生成区域颜色代表中心矩阵;应用改进ciede2000色差评估函数计算色差形成权重化颜色分散点矩阵;根据光照条件及水质状态建立颜色渐变点矩阵,应用海水光学衰减方程对环境光影响进行定量校正;通过时间序列分析构建颜色变动点矩阵,识别水色短期波动;基于多次测量结果采用改进k-means聚类算法形成颜色稳定点矩阵,通过计算聚类中心及最小距离准则确定最终水色等级;将最终水色等级通过ar眼镜显示系统叠加在观测者视野中,实现实时水色判定。

2.根据权利要求1所述海水水色测定方法,其特征在于,通过高分辨率光学传感器采集海水颜色图像是指:通过高分辨率光学传感器采集白色透明度盘位于透明度值一半深度处所显现的海水颜色图像。

3.根据权利要求2所述海水水色测定方法,其特征在于,构建标准颜色代表中心数据库是指:构建包含22种标准颜色的颜色代表中心数据库,并将每种颜色映射到标准水色计色级;颜色代表中心是指标准水色计22种不同色级的玻璃管颜色数字化后的rgb颜色空间坐标值,作为水色判定的基准参考点。

4.根据权利要求3所述海水水色测定方法,其特征在于,区域颜色代表中心是指将采集的海水颜色图像划分为多个区域后,每个区域内像素rgb值的加权平均值,用于表征区域的主导颜色特征;颜色分散点矩阵是指区域颜色代表中心与标准颜色代表中心之间色差的二维数组,用于量化测量颜色与标准颜色的偏差程度。

5.根据权利要求4所述海水水色测定方法,其特征在于,颜色渐变点矩阵是指根据不同深度、不同光照条件下水色变化规律构建的校正矩阵,用于消除环境光对水色测定的干扰;颜色变动点矩阵是指在固定时间窗口内记录的水色连续变化数据形成的时序矩阵,用于捕捉水色的动态变化特征;颜色稳定点矩阵是指经过多次测量后,剔除异常值并统计分析得到的最终判定结果矩阵,确保水色测定结果的准确性与稳定性。

6.根据权利要求5所述海水水色测定方法,其特征在于,改进ciede2000色差评估函数用于计算两个颜色在人眼感知模型下的差异程度,输入包括参考颜色rgb值、...

【专利技术属性】
技术研发人员:王建勇商杰侯继灵于洋张冬艳
申请(专利权)人:自然资源部北海预报减灾中心自然资源部青岛海洋中心
类型:发明
国别省市:

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