一种水流方向确定方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明实施例涉及流向测量，尤其涉及一种水流方向确定方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、潮汐是海洋的一种自然现象，表现为海水周期性的涨潮与落潮。入海的河流或江流与海水相接，海洋的潮汐现象会改变河流或江流的流向，因此，精确监测海边河流或江流的流向，对于水文观测或防洪抗汛等具有十分重要的意义。

2、在海洋发生潮汐现象时，河流或江流的流向会发生变化，即海水涨潮时，河水或江水由海洋向外流动；海水落潮时，河水或江水向海洋内流动。然而，现有技术中观测水流向的方法大多是依靠人力或传感器实现的，虽测量精度满足要求，但测量成本较高。

技术实现思路

1、本发明提供一种水流方向确定方法、装置、电子设备及存储介质，以实现快速测量水流方向，降低测量成本，提高测量准确率。

2、根据本发明的一方面，提供了一种水流方向确定方法，适用于对海边的河水或江水的流向进行确定；

3、所述水流方向确定方法，包括：

4、获取水流视频数据；所述水流视频数据表征水流的流动情况，以及水面和岸边障碍物的分布情况；

5、根据所述水流视频数据，以有向标定线定义正向流向方向；

6、由所述水流视频数据提取预设帧图像数据，确定所述预设帧图像数据中在水面区域的光流计算点；

7、计算所述预设帧图像数据中在所述光流计算点处的流向方向，确定所述预设帧图像数据的流向方向，并根据所述预设帧图像数据的流向方向和所述正向流向方向确定水流方向。

8、可选地，所述确定所述预设帧图像数据中在水面区域的光流计算点，包括：

9、确定所述预设帧图像数据中的所述水面区域；

10、在所述预设帧图像数据中绘制光流选点线；其中，所述光流选点线横跨水面，且所述光流选点线垂直于所述有向标定线；

11、在所述光流选点线对应所述水面区域的位置，等距选取预设数量的点，以作为所述光流计算点。

12、可选地，所述确定所述预设帧图像数据中的所述水面区域，包括：

13、将所述预设帧图像数据输入水面识别模型，确定所述预设帧图像数据中的所述水面区域。

14、可选地，所述计算所述预设帧图像数据中在所述光流计算点处的流向方向，确定所述预设帧图像数据的流向方向，包括：

15、对所述预设帧图像数据中预设数量的相邻帧图像数据，计算各所述光流计算点的起始位置和终止位置，确定所述相邻帧图像数据各所述光流计算点处的流向方向和流向角度；

16、根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据中的各所述光流计算点处的流向角度进行离群值筛选，确定预设数量的所述相邻帧图像数据的流向方向和流向角度；

17、根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据的流向角度进行离群值筛选，确定所述预设帧图像数据的流向方向和流向角度。

18、可选地，所述根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据中的各所述光流计算点处的流向角度进行离群值筛选，确定预设数量的所述相邻帧图像数据的流向方向和流向角度，包括：

19、计算各所述光流计算点处的流向角度的第一平均值和第一标准差；

20、遍历计算各所述光流计算点处的流向角度与所述第一平均值之间的差值，并将差值与所述第一标准差进行对比，筛选出离群值以外的所述光流计算点处的流向角度；

21、对离群值以外的所述光流计算点处的流向角度计算第二平均值，作为所述相邻帧图像数据的流向角度。

22、可选地，所述根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据的流向角度进行离群值筛选，确定所述预设帧图像数据的流向方向和流向角度，包括：

23、计算预设数量的所述相邻帧图像数据的流向角度的第三平均值和第二标准差；

24、遍历计算预设数量的所述相邻帧图像数据的流向角度与所述第三平均值之间的差值，并将差值与所述第二标准差进行对比，筛选出离群值以外的所述相邻帧图像数据的流向角度；

25、对所述相邻帧图像数据的流向角度计算第四平均值，作为所述预设帧图像数据的流向角度。

26、可选地，所述根据所述预设帧图像数据的流向方向和所述正向流向方向确定水流方向，包括：

27、根据所述预设帧图像数据的流向方向与所述正向流向方向，计算流向夹角；

28、将所述流向夹角与±90°进行比较；若所述流向夹角小于或等于±90°，则水流方向为正向；若所述流向夹角大于±90°，则水流方向为逆向。

29、根据本发明的另一方面，提供了一种水流方向确定装置，包括：

30、数据获取模块，用于获取水流视频数据；所述水流视频数据表征水流的流动情况，以及水面和岸边障碍物的分布情况；

31、正向定义模块，用于根据所述水流视频数据，以有向标定线定义正向流向方向；

32、计算点确定模块，用于由所述水流视频数据提取预设帧图像数据，确定所述预设帧图像数据中在水面区域的光流计算点；

33、流向计算模块，用于计算所述预设帧图像数据中在所述光流计算点处的流向方向，确定所述预设帧图像数据的流向方向，并根据所述预设帧图像数据的流向方向和所述正向流向方向确定水流方向。

34、根据本发明的另一方面，还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

35、至少一个处理器；以及

36、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

37、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行第一方面任意实施例所述的水流方向确定方法。

38、根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现第一方面任意实施例所述的水流方向确定方法。

39、本发明实施例的技术方案获取水流视频数据，该水流视频数据由岸边原有安装的摄像头采集得到，无需专门设置用于确定水流方向的摄像头或硬件设备，有利于降低测量成本。根据获取的水流视频数据，以有向标定线的形式定义正向流向方向，以便于对测量得到的水流方向为正向或者逆向进行界定。由水流视频数据中提取预设数量的预设帧图像数据，对于预设帧图像数据在水面区域确定光流计算点，从而可有效避开水面区域内的障碍物，使得光流计算点准确地设置在水面区域。对预设帧图像数据中的光流计算点处的流向方向进行计算，确定预设帧图像数据的流向方向。以正向流向方向为基准，判断预设帧图像数据的流向方向是正向或者逆向，从而确定水流方向。采用本发明实施例提供的水流方向确定方法，可实现快速确定海边河流或江流的水流方向，降低测量成本，提高测量的准确率。

40、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种水流方向确定方法，其特征在于，适用于对海边的河水或江水的流向进行确定；

2.根据权利要求1所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述确定所述预设帧图像数据中在水面区域的光流计算点，包括：

3.根据权利要求2所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述确定所述预设帧图像数据中的所述水面区域，包括：

4.根据权利要求1所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述计算所述预设帧图像数据中在所述光流计算点处的流向方向，确定所述预设帧图像数据的流向方向，包括：

5.根据权利要求4所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据中的各所述光流计算点处的流向角度进行离群值筛选，确定预设数量的所述相邻帧图像数据的流向方向和流向角度，包括：

6.根据权利要求4所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述根据预设标准差标准，对预设数量的所述相邻帧图像数据的流向角度进行离群值筛选，确定所述预设帧图像数据的流向方向和流向角度，包括：

7.根据权利要求1所述的水流方向确定方法，其特征在于，所述根据所述预设帧图像数据的流向方向和所述正向流向方向确定水流方向，包括：

8.一种水流方向确定装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的水流方向确定方法。

技术总结
本发明公开了一种水流方向确定方法、装置、电子设备及存储介质。该方法适用于对海边的河水或江水的流向进行确定；该水流方向确定方法包括：获取水流视频数据；水流视频数据表征水流的流动情况，以及水面和岸边障碍物的分布情况；根据水流视频数据，以有向标定线定义正向流向方向；由水流视频数据提取预设帧图像数据，确定预设帧图像数据中在水面区域的光流计算点；计算预设帧图像数据中在光流计算点处的流向方向，确定预设帧图像数据的流向方向，并根据预设帧图像数据的流向方向和正向流向方向确定水流方向。本发明实施例的技术方案可实现快速测量水流方向，降低测量成本，提高测量准确率。

技术研发人员：赵兴科,袁鲁峰,付振,王明月,张俊,刘相超
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21