[发明专利]一种无人船水质监测数据传输方法及系统

权利要求书

1.一种无人船水质监测数据传输方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、获取多个采样点的坐标，使用相机采集各个采样点的水体图像，使用多个水质监测仪分别获取各个采样点的各种水质指标；

S2、根据各采样点与其他所有采样点之间的欧氏距离得到各个采样点的各个初始参考采样点；根据各个采样点与所述各个采样点的各个初始参考采样点的坐标得到所述各个采样点与所述各个初始参考采样点之间的趋势性；根据所述趋势性得到所述各个采样点的各个参考采样点；根据各个参考采样点之间的欧氏距离以及趋势性得到所述各个参考采样点的距离影响权重；

S3、根据各个采样点的水体图像的灰度直方图计算所述各个采样点的水体浑浊度；将各个采样点与各个参考采样点水体浑浊度之间的差值记为所述各个参考采样点的第一差值，将各个采样点与各个参考采样点的各种水质指标之间的差值记为所述各个参考采样点的第二差值；根据各个采样点的各个参考采样点的距离影响权重、所述各个参考采样点的第一差值以及所述各个参考采样点的第二差值，得到所述各个采样点的各种水质指标的异常程度；

S4、根据各个采样点的各种水质指标的异常程度对所述各种水质指标进行自适应霍夫曼编码，得到所述各种水质指标的编码数据；对各种水质指标的编码数据分别进行传输；

所述各个采样点与所述各个初始参考采样点之间的趋势性的计算方法为：

式中，为第i个采样点与该采样点的第k个初始参考采样点之间的趋势性，/与/分别为第/个采样点的纵坐标与横坐标；/与/分别为第/个采样点的第/个初始参考采样点的纵坐标与横坐标；/为反正切函数；

所述各个采样点的各个参考采样点的获取方法为：

根据经验阈值设置趋势性差值阈值，将各个采样点与上一个采样点之间的趋势性作为参考趋势性，将各个采样点与各个初始参考采样点之间的趋势性与参考趋势性进行作差，获取所得差值的绝对值，当所述绝对值大于趋势性差值阈值时，所述初始参考采样点不为参考采样点，否则所述初始参考采样点为参考采样点，得到各个采样点的各个参考采样点，所述上一个采样点是指无人船行驶到所述各个采样点位置之前所处的采样点；

所述各个参考采样点的距离影响权重的获取方法为：

计算各个采样点的所有参考采样点的趋势性的均值，得到趋势性均值，计算各个参考采样点趋势性与所述趋势性均值之间的差值，将各个参考采样点与所述各个采样点之间的欧氏距离和所述差值进行相加，根据相加结果得到各个参考采样点与所述各个采样点之间的距离影响权重，具体公式包括：

其中，表示第/个采样点的第/个参考采样点的趋势性与所有参考采样点的趋势性均值之间的差值的绝对值；/表示第/个采样点的第/个参考采样点之间的欧氏距离；为以自然常数为底数的指数函数，/表示第/个采样点的第/个参考采样点的距离影响权重；

所述各个采样点的各种水质指标的异常程度的获取方法为：

将各个采样点的各个参考采样点的第一差值的绝对值，作为所述各个参考采样点的第一绝对值；将各个采样点的各个参考采样点的第二差值的绝对值，作为所述各个参考采样点的第二绝对值；将各个参考采样点的第一绝对值的倒数，距离影响权重以及第二绝对值的乘积进行累加求和，所得加和结果作为所述各个采样点的各种水质指标的异常程度。

2.根据权利要求1所述的一种无人船水质监测数据传输方法，其特征在于，所述各个采样点的各个初始参考采样点的获取方法为：

对各个采样点与其他所有采样点之间的欧氏距离从小到大进行排序，将所得排序结果中，欧氏距离最小的预设个数的采样点作为所述各个采样点的各个初始参考采样点。

3.根据权利要求1所述的一种无人船水质监测数据传输方法，其特征在于，所述根据各个采样点的水体图像的灰度直方图计算所述各个采样点的水体浑浊度的表达式为：

式中，为第i个采样点的水体浑浊度；/为第i个采样点水体图像的灰度直方图中灰度级的个数；/为第i个采样点水体图像中所有像素点的灰度均值；/为第i个采样点水体图像的灰度直方图中的第j个灰度级；/为第i个采样点水体图像的灰度直方图中的第j个灰度级出现的概率；/为以2为底的对数函数。