一种基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法与流程

技术特征：
1.一种基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，该方法是先采用lspiv对视频中的连续帧进行分析，结合透视原理，提取出画面对应区域的实际最大雨滴速度值，根据所述最大雨滴速度值对应雨滴在雨滴谱中的超越概率以及对应雨滴的雨滴直径确定雨滴谱分布函数的形状参数，最后根据降雨强度
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形状参数经验公式，获得降雨强度。2.根据权利要求1所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，采用lspiv对视频中的连续帧进行分析，结合透视原理，提取出画面对应区域的实际最大雨滴速度值，具体如下：1)对连续两帧图像进行灰度化处理后，进行帧差处理得到雨滴运动图像；2)对雨滴运动图像进行划分网格，遍历网格读取灰度值，灰度不为零的区域即为雨滴可能位置；3)对雨滴运动图像上出现雨滴可能位置的网格进行对比，寻找相关性最强的两个网格，为同一滴雨滴在两帧时间里的不同图像，所述两个网格底边纵坐标差值为图像雨滴下落改变量；4)运用透视原理，得到实际雨滴下落改变量h：其中，f为镜头的焦距，l为镜头至被摄取物体的距离，a为图像雨滴下落改变量；结合两帧时间差可以得到雨滴实际下落速度；5)得到雨滴运动图像中全部雨滴的实际下落速度，得到其中最大雨滴速度值。3.根据权利要求2所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，步骤2)中划分网格时网格大小应大于等于可能出现的最大雨滴直径。4.根据权利要求2所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，步骤3)中所述的相关性最强是指形状相关性最强。5.根据权利要求1所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，所述最大雨滴速度值对应雨滴在雨滴谱中的超越概率z根据进行帧差处理的连续两帧中任一帧画面所包含的有效网格个数m进行推算：其中有效网格指：对于进行帧差处理的连续两帧图像，雨滴均在画面内时，图像中包含这些雨滴的网格。6.根据权利要求1所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，雨滴直径d根据atlas雨滴速度经验公式获得：v＝9.65
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10.3e
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0.6d
其中v为雨滴速度。7.根据权利要求1所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，雨滴谱分布函数的形状参数λ采用下述公式确定：其中z为超越概率，d为雨滴直径。
8.根据权利要求1所述的基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，其特征在于，所述的降雨强度
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形状参数经验公式为：λ＝4.1p
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0.21
，其中p为降雨强度，λ为形状参数。

技术总结
本发明公开一种基于雨滴速度的视频反演降雨强度的方法，该方法是先采用LSPIV对视频中的连续帧进行分析，结合透视原理，提取出画面对应区域的实际最大雨滴速度值，根据所述最大雨滴速度值对应雨滴在雨滴谱中的超越概率以及对应雨滴的雨滴直径确定雨滴谱分布函数的形状参数，最后根据降雨强度


技术研发人员：叶楠 白直旭 顾笠波 许月萍
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2021.08.23
技术公布日：2021/12/14