基于OTSU算法提取寒区河流流冰密度研究

为预防冬春两季旱区河流凌汛灾害的产生,应用OTSU算法计算河冰分布密度,实时监测河流断面冰凌动态变化.通过索尼FDR-AX100E 4K数码摄像机对黑龙江干流漠河段进行流冰过程定点拍摄,提取目标断面影像信息.对比分析3种图像分割方法(边缘检测、阈值分割和区域分割)和4种图像阈值选取方法(人工选择法、直方图技术法、OTSU算法和迭代法)的优缺点,最终基于OTSU算法,利用Matlab仿真软件编程,对顶帽变换算法处理后的432张样本图像进行阈值分割,计算河冰像素占图像总像素比例,得到河冰分布密度,并绘制河冰分布密度随时间变化的动态曲线图.最终计算结果与现场实际观察冰凌变化情况吻合较好,表明应用OTSU算法计算河冰分布密度准确有效,实现了对目标断面的长时间连续监测.