一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法与流程

1.本发明涉及珊瑚监测领域，具体是一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法。


背景技术：

2.珊瑚礁通常被称为海洋的热带雨林，既有珊瑚，也有2200种珊瑚鱼。然而，正是由于它们栖息着大量的物种，并且有报道称珊瑚礁的存在受到威胁，它们的生产力很高，产量很高。除了数百种威胁外，许多威胁都来自本地威胁。珊瑚礁有各种珊瑚，珊瑚礁支持非凡的生物多样性。具有旅游、渔业、保护等多种功能。珊瑚礁是具有严重生物多样性的海底特征之一。该功能会对基本功能产生负面影响，例如旅游和保护。被打扰的时候。如果珊瑚礁数量减少，修复和观察珊瑚礁的过程仍然会增加磨损并形成任何破坏，有点棘手，但仍然有较小的影响。珊瑚礁是块状沉积物已经有一些研究和方法将碳酸钙、珊瑚星产生的碳酸钙与开发用于珊瑚礁监测方法，例如钙质藻类和其他碳酸钙的混合物-线截距样线(lit)产生了具有高产生物的数据，珊瑚礁作为海洋的存在需要较长的时间和潜水设备。生物多样性，成为世界关注的焦点，印度尼西亚水下摄影测量对比结果珊瑚礁达到39，583k，对珊瑚礁分布的绘图和检测的准确性和高效性尤为重要。因此，本领域技术人员提供了一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，1.包括如下步骤：
6.s101、通过摄像机动作拍摄获取测量位置图像信息；
7.s102、使用全站仪和gps全球定位系统进行地理参考和精度测试；
8.s103、选择要所述步骤s101中获取的需要使用的图像，使用sm方法制作珊瑚礁模型，在图像上进行l和k标记；
9.s104、在分段标记、滚动计、校准棋盘和标记的笔记本上进行测量建模，标记模型的尺寸，并在所述步骤s101中将结果与原始取得的数据进行比较；
10.s105、根据差值，通过调整几何模型的误差值得出测量结果。
11.作为本发明进一步的方案：所述步骤s101中使用的摄像机为gopro hero 4silver 12mp，所述步骤s102中使用的gps全球定位系统为gps geodetic topcon hyper pro.，所述步骤s104中使用的笔记本型号为msi gp62 mvr。
12.作为本发明进一步的方案：所述步骤s101中获取的测量位置图像信息包括数据照片、海上控制点照片、海岸区域底面控制照片和内场标定数据，照片数据用于生成照片地图，控制点测量数据用作模型上的地理参考点。
13.作为本发明进一步的方案：所述步骤s104中建模所使用的图像重叠度超过75％。
14.作为本发明进一步的方案：对所述步骤s105测得的数据进行置信度分析，具体包括如下步骤：
15.s201、将标记的物体坐标转换成摄像机中具有以下变换方程的坐标系：
16.xc＝r
11
·
(x-x0)+r
21
.(y-y0)+r
31
·
(z-z0)
17.yc＝r
12
.(x-x0)+r
22
.(y-y0)+r
32
.(z-z0)
18.zc＝r
13
.(x-x0)+r
23
.(y-y0)+r
33
.(z-z0)
19.其中xc、yc、zc为摄像机坐标系中的对象点坐标，x、y、z是对象坐标系中的对象点坐标。x0、y0、z0是投影中心的坐标。r
ii
旋转矩阵的元素。
20.s202、将以下方程设置为鱼眼投影的基本方程：
[0021][0022]
其中，α为入射角，r为图像和光学之间的距离，r为图像半径，x和y为图像坐标；
[0023]
s203、然后选择照片数据，并使用这些数据从珊瑚礁所需的校准参数建模中获得内在和外在的测量数据参考数值。
[0024]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0025]
通过本发明可以根据图像数据快速的创建珊瑚礁地图，而且评估本方法应用于珊瑚礁监测的准确性，可以对珊瑚礁试试快速的保护提供更加准确的图像数据，使用和推广价值高。
附图说明
[0026]
图1为本发明中使用的每张照片的误差值。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]
请参阅图1，本发明实施例中，一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，包括如下步骤：
[0029]
s101、通过摄像机动作拍摄获取测量位置图像信息；
[0030]
s102、使用全站仪和gps全球定位系统进行地理参考和精度测试；
[0031]
s103、选择要所述步骤s101中获取的需要使用的图像，使用sm方法制作珊瑚礁模型，在图像上进行l和k标记；
[0032]
s104、在分段标记、滚动计、校准棋盘和标记的笔记本上进行测量建模，标记模型的尺寸，并在所述步骤s101中将结果与原始取得的数据进行比较；
[0033]
s105、根据差值，通过调整几何模型的误差值得出测量结果。
[0034]
其中，所述步骤s101中使用的摄像机为gopro hero 4silver 12mp，所述步骤s102中使用的gps全球定位系统为gps geodetic topcon hyper pro.，所述步骤s104中使用的笔记本型号为msi gp62 mvr。
[0035]
作为本发明进一步的方案：所述步骤s101中获取的测量位置图像信息包括数据照片、海上控制点照片、海岸区域底面控制照片和内场标定数据，照片数据用于生成照片地图，控制点测量数据用作模型上的地理参考点。
[0036]
作为本发明进一步的方案：所述步骤s104中建模所使用的图像重叠度超过75％。
[0037]
作为本发明进一步的方案：对所述步骤s105测得的数据进行置信度分析，具体包括如下步骤：
[0038]
s201、将标记的物体坐标转换成摄像机中具有以下变换方程的坐标系：
[0039]
xc＝r
11
.(x-x0)+r
21
.(y-y0)+r
31
.(z-z0)
[0040]
yc＝r
12
.(x-x0)+r
22
.(y-y0)+r
32
.(z-z0)
[0041]
zc＝r
13
.(x-x0)+r
23
.(y-y0)+r
33
.(z-z0)
[0042]
其中xc、yc、zc为摄像机坐标系中的对象点坐标，x、y、z是对象坐标系中的对象点坐标。x0、y0、z0是投影中心的坐标。r
ii
旋转矩阵的元素。
[0043]
s202、将以下方程设置为鱼眼投影的基本方程：
[0044][0045]
其中，α为入射角，r为图像和光学之间的距离，r为图像半径，x和y为图像坐标；
[0046]
s203、然后选择照片数据，并使用这些数据从珊瑚礁所需的校准参数建模中获得内在和外在的测量数据参考数值。
[0047]
本实施例中，空间模型误差校准结果：
[0048]
范围值(毫米)f2.386xo127.758yo-22.551k10.206547k20.243842k3-0.138373p1-0.00230718p20.000911211
[0049]
空间模型上控制点的计算结果：
[0050]
点名东距(m)北距(米)a812061.2589149013.49乙812065.6059149015.50c812070.8149149016.24丁812075.7519149018.17
[0051]
本实施例中，通过本发明可以根据图像数据快速的创建珊瑚礁地图，而且评估本方法应用于珊瑚礁监测的准确性，可以对珊瑚礁试试快速的保护提供更加准确的图像数据，使用和推广价值高。
[0052]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，其特征在于，包括如下步骤：s101、通过摄像机动作拍摄获取测量位置图像信息；s102、使用全站仪和gps全球定位系统进行地理参考和精度测试；s103、选择要所述步骤s101中获取的需要使用的图像，使用sm方法制作珊瑚礁模型，在图像上进行l和k标记；s104、在分段标记、滚动计、校准棋盘和标记的笔记本上进行测量建模，标记模型的尺寸，并在所述步骤s101中将结果与原始取得的数据进行比较；s105、根据差值，通过调整几何模型的误差值得出测量结果。2.根据权利要求1所述的一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，其特征在于，所述步骤s101中使用的摄像机为gopro hero 4 silver 12mp，所述步骤s102中使用的gps全球定位系统为gps geodetic topcon hyper pro.，所述步骤s104中使用的笔记本型号为msi gp62 mvr。3.根据权利要求1所述的一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，其特征在于，所述步骤s101中获取的测量位置图像信息包括数据照片、海上控制点照片、海岸区域底面控制照片和内场标定数据，照片数据用于生成照片地图，控制点测量数据用作模型上的地理参考点。4.根据权利要求1所述的一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，其特征在于，所述步骤s104中建模所使用的图像重叠度超过75％。5.根据权利要求1所述的一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，其特征在于，对所述步骤s105测得的数据进行置信度分析，具体包括如下步骤：s201、将标记的物体坐标转换成摄像机中具有以下变换方程的坐标系：x
c
＝r
11
.(x-x0)+r
21
.(y-y0)+r
31
.(z-z0)y
c
＝r
12
.(x-x0)+r
22
.(y-y0)+r
32
.(z-z0)z
c
＝r
13
.(x-x0)+r
23
.(y-y0)+r
33
.(z-z0)其中xc、yc、zc为摄像机坐标系中的对象点坐标，x、y、z是对象坐标系中的对象点坐标。x0、y0、z0是投影中心的坐标。r
ii
旋转矩阵的元素。s202、将以下方程设置为鱼眼投影的基本方程：where其中，α为入射角，r为图像和光学之间的距离，r为图像半径，x和y为图像坐标；s203、然后选择照片数据，并使用这些数据从珊瑚礁所需的校准参数建模中获得内在和外在的测量数据参考数值。

技术总结
本发明公开了珊瑚监测领域的一种利用水下观测技术的珊瑚分布绘图和监测方法，包括如下步骤：S101、通过摄像机动作拍摄获取测量位置图像信息；S102、使用全站仪和GPS全球定位系统进行地理参考和精度测试；S103、选择要所述步骤S101中获取的需要使用的图像，使用SM方法制作珊瑚礁模型，在图像上进行L和K标记；S104、在分段标记、滚动计、校准棋盘和标记的笔记本上进行测量建模。通过本发明可以根据图像数据快速的创建珊瑚礁地图，而且评估本方法应用于珊瑚礁监测的准确性，可以对珊瑚礁试试快速的保护提供更加准确的图像数据，使用和推广价值高。高。高。


技术研发人员：王团团 王赛 吴东海 唐望青 张鸿锦 覃紫檀 杨羽茜
受保护的技术使用者：海南擎霄环境检测有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/10/20