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[发明专利]一种基于深度学习光流法的河流表面流速测量方法及系统-CN202311100104.5在审
发明人：刘炳义;刘维高;郑晓燕;张雨;吴闻杰 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06T7/269 文献下载
摘要：本发明提供一种基于深度学习光流法的河流表面流速测量方法及系统，属于水文测量技术领域，包括：获取河流表面图像数据集，对河流表面图像数据集进行预处理，得到预处理图像数据集；利用DeepFlow算法计算预处理图像数据集获得初始流速，对初始流速进行光流后处理得到筛选后流速；采用VGGNet网络构建初始河流测速模型，通过预设损失函数和筛选后流速对初始河流测速模型进行训练迭代，得到河流测速模型；将待测量河流视频流输入河流测速模型，得到预测河流表面流速。本发明能有效提升河面流速测量准确性，并排除无效数据干扰，具有较强的特征学习能力，适应多变复杂的河流环境。
一种基于深度学习光流法河流表面流速测量方法系统

[发明专利]基于着色的红外视频行为识别方法、系统和电子设备-CN202311101311.2在审
发明人：钟忺;刘炳义;李伟;郑晓燕;黄文心;王正 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-08-30 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06V40/20 文献下载
摘要：本发明公开了基于着色的红外视频行为识别方法、系统和电子设备。针对背景噪点对红外视频的消极影响，提出颜色通道选择网络，将图像从RGB映射至CIE Lab，选择通道并加权融合，提高前背景的对比度；针对红外图像色彩细节信息丢失的问题，提出颜色通道增强网络，将背景与人物实例分离后，根据亮度通道预测色度信息，分别对完整图像和实例进行增强，将背景着色图与实例着色图按权重融合，使其更贴合红外视频的行为识别方法；针对模型融合不对齐问题，将上述两个网络的图像特征与光流特征分别转换为对应证据加以计算，得到样本数据特征的狄利克雷分布，进而确定每个模型的不确定度，动态分配各模型融合的权重，从而根据最终分类器得到最优的分类结果。
基于着色红外视频行为识别方法系统电子设备

[发明专利]一种面向水域场景的双分布匹配多域适应分割方法与系统-CN202310723846.7有效
发明人：钟忺;刘炳义;李伟;郑晓燕;黄文心;王正 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06T7/11 文献下载
摘要：本发明提出了一种面向水域场景的双分布匹配多域适应分割方法与系统，该方法包括：获取单峰分布的源域数据集，使用傅里叶变换对源域数据集进行风格变换，得到不同目标域风格的源域图像；对不同目标域风格的源域图像进行粗粒度的多判别器对抗训练，进行整体分布匹配；使用傅里叶变换获取不同目标域风格的源域数据，统计不同风格源域的语义分布；基于语义分布感知的对比学习方法，进行细粒度的类分布匹配，匹配相同风格的源域与目标域的分布；使用基于伪标签的自训练策略，进一步提升网络在目标域上的分割性能。本发明为面向近岸水域的巡检和监控研究提供了有益的探索，对于解决多目标域适应语义分割问题具有重要的理论意义和实际应用价值。
一种面向水域场景分布匹配适应分割方法系统

[发明专利]一种基于半监督机器学习的时空纹理图像角度识别方法-CN202310206012.9在审
发明人：刘炳义;游锋生;李玉琳;刘维高;王静 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-03-06 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06V20/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于半监督机器学习的时空纹理图像角度识别方法，基于覆盖各种环境条件下的真实河流时空纹理图像数据集，构建泛化能力更好的时空纹理图像角度识别模型；结合传统图像处理方法和深度学习的方法，自动对真实河流测速视频形成的时空纹理图像角度进行识别，解决了纹理图像数据集角度标签获取困难的问题，提升了深度学习在真实场景下时空纹理图像识别角度的精度。
一种基于监督机器学习时空纹理图像角度识别方法

[实用新型]一种便于图像识别的水尺-CN202320640258.2有效
发明人：刘炳义;赵石磊;李玉琳;嵇莹;刘维高;陆超 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01F23/04 文献下载
摘要：本实用新型提供一种便于图像识别的水尺，放置在目标水域且与水面保持垂直，包括水尺，水尺上设有标识层，标识层为防水、防污染，可夜视的材料制成，标识层上设有二维码标识符和设在二维码标识符一侧的比对标识符，左右两列二维码标识符和左右两列比对标识符沿水尺长度延伸方向交错设置，比对标识符上设有水尺刻度，二维码标识符包括第一边框、设在第一边框内的第二边框和设在第二边框内的二维码，第一边框和第二边框之间存在色差，所有二维码均不相同，本实用新型提供的水尺能够在极端天气的影响下，帮助克服摄像机偏移，且夜晚也可清晰展示，水尺图像纹理清晰，更易识别水面临界点，增加识别精度。
一种便于图像识别水尺

[发明专利]基于CNN和Transformer的渐进式耦合图像去雨方法和系统-CN202310749638.4在审
发明人：王正;王琼;刘炳义;郑晓燕;路文轩;江奎 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司;武汉大学
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于CNN和Transformer的渐进式耦合图像去雨方法和系统。本发明不同于单一的卷积神经网络和Transformer模型，而是整合了这两种结构的优点，同时保持了去除雨水扰动的有效性和效率。此外，本发明实现了无雨背景和雨水残差特征的逐步分解和关联。为了减轻计算负担，本发明中将其设计成非对称的双路径相互表示网络，同时在本发明中，为了降低计算的复杂度，网络多处使用高效的卷积结构和分辨率重整的策略。经过大量的实验表明，本发明的方法可以有效地去除图像中的雨纹干扰，且更加轻量，具有相对于主流方法更高的效率。
基于 cnn transformer 渐进耦合图像方法系统

[发明专利]一种自适应环境水位识别方法、装置及设备-CN202310042850.7有效
发明人：刘炳义;李玉琳;嵇莹;刘维高 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-01-28 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06V20/70 文献下载
摘要：本发明提供一种自适应环境水位识别方法、装置及设备，包括构建数据集，对已获取的多环境下的水位监测图像进行标注，构建水体分割模型，分割水体和背景，构建目标类别自选择模型，根据背景的种类确定水位监测图像的类别，构建自适应环境的水位识别模型，获取水位线信息，计算水位值，对于目标水域，通过目标类别自选择模型、水体分割模型、自适应环境的水位识别模型得到水位值，且通过新的水位监测图像更新数据集，更新水体分割模型和目标类别自选择模型，并更新自适应环境的水位识别模型中，本发明能够识别不同类别的水位监测图像的水位，且每遇到一个新的水域，都会更新现有的自适应环境的水位识别模型，适应新环境。
一种自适应环境水位识别方法装置设备

[发明专利]基于二维码标识符的水位获取方法、装置、设备及介质-CN202310309067.2有效
发明人：刘炳义;赵石磊;李玉琳;嵇莹;刘维高;陆超;郭圣逸 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-03-28 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06K7/14 文献下载
摘要：本发明公开基于二维码标识符的水位获取方法、装置、设备及介质，包括定制水尺，左右两列二维码标识符和左右两列水尺刻度沿水尺长度延伸方向交错设置，二维码标识符内设二维码，将水尺设在目标水域中且记录多个二维码标识符对应的第一像素坐标集，获取目标水域水尺图像中多个二维码标识符对应的第二像素坐标集且获取其与第二像素坐标集之间的偏移，通过矩阵变换方法消除偏移，建立特征提取模型，根据水尺的像素坐标得到第一水位线世界坐标，根据二维码标识符和水尺刻度得到第二水位线世界坐标，将第一水位线世界坐标和第二水位线世界坐标加权得到最终水位值，本发明水尺容易识别，在水尺发生倾斜时或摄像头发生抖动时，仍能够精准获取水位值。
基于二维码标识符水位获取方法装置设备介质

[发明专利]一种适用于带弯曲河道的全河段表面流速计算方法及系统-CN202310044967.9有效
发明人：刘炳义;李玉琳;嵇莹;刘维高 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明公开了适用于带弯曲河道的全河段表面流速计算方法及系统，利用深度学习方法建立直道弯道分类模型，对河流直道弯道进行自动判断，判断结束后对直道弯道分别进行计算，对于直道采用改良后的插值网格法对河流对应的测流图像矩阵进行网格划分，每一个网格包括多个特征点，对于每一个特征点采用LK光流算法计算光流值，并根据光流值计算特征点的速度；根据每个特征点的速度计算每一个网格的平均河流速度；再根据每一个网格的平均河流速度计算最终的河流速度，对于弯曲河道可以转换为顺直河道后进行计算，或者采用其他网格划分的形式进行计算，本发明加快了识别全河段直道弯道的速度，提升插值网格法的计算精度，也减少了计算误差。
一种适用于弯曲河道河段表面流速计算方法系统

[发明专利]基于图像复原的水位获取方法、装置、设备及存储介质-CN202310226054.9有效
发明人：赵石磊;刘炳义;李玉琳;刘维高;郭圣逸 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G06T7/60 文献下载
摘要：本发明提供基于图像复原的水位获取方法、装置、设备及存储介质，包括采集多个河流区域的不同时间段，水位高程下的待处理水尺图像并打标签，得到水尺图像数据集，利用该数据集训练得到图像复原水位模型，通过标定建立目标水域水尺的像素坐标和水位高程之间的关系式，拍摄目标水域新的水尺图像且通过图像复原水位模型处理得到目标水域新的水尺图像水尺边界框的像素坐标，通过水尺边界框的像素坐标获取水位线，将水位线的中心点像素坐标作为目标水域水尺的像素坐标，代入目标水域水尺的像素坐标和水位高程之间的关系式，得到真实水位高程。本发明能够快速去除水尺图像中的遮挡物，得到真实的水位高程。
基于图像复原水位获取方法装置设备存储介质

[实用新型]一种基于人工智能的便携式水位流速一体测量设备-CN202223388280.7有效
发明人：刘炳义;吕华飞;黄东旭;刘维高;李玉琳;陆超 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01P5/26 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于人工智能的便携式水位流速一体测量设备，包括设备基座、旋转机身、安装把手、旋转旋钮、水位流速测量模块、电源模块和无线传输模块；水位流速测量模块包括激光传感器、角度传感器和高清相机；水位流速测量模块、电源模块和无线传输模块之间相互电性连接；水位流速测量模块安装于旋转机身上，旋转旋钮安装于设备基座上并通过转轴与旋转机身相连，安装把手与设备基座固定。本实用新型具有以下优点：只需要将激光打到水岸交界处(单次打点)即可实现水位测量；集成水位与流速测量设备于一体，易于携带操作，随测随走，方便快捷。
一种基于人工智能便携式水位流速一体测量设备

[发明专利]一种基于图像质量的表面流速计算方法-CN202211409538.9有效
发明人：嵇莹;刘炳义 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06T5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于图像质量的表面流速计算方法。本发明从时空图像的纹理特征出发，提出清晰度、标准性和均匀性三项量化指标对时空图像质量进行定量计算，解决现有时空图像法测流直接对时空图像进行边缘特征识别容易引入干扰和错误纹理信息的问题。采用线性加权法对时空图像质量进行综合量化评价，通过设定阈值剔除低质量的时空图像及对应的检测线，来获得包含准确流速信息的时空图像，解决现有时空图像测流法基于质量较差图像进行特征识别后容易产生不准确流速值的问题。采用考虑距离因素的空间插值方法计算剔除检测线位置的表面流速，能够为后续河道流量计算提供准确且精度较高的流速值，从而提高时空图像测流法的稳定性和可靠性。
一种基于图像质量表面流速计算方法

[发明专利]一种基于深度匹配的河流表面流速计算方法-CN202211660110.1有效
发明人：刘炳义;王静;嵇莹 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： G06T7/246 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于深度匹配的表面流速计算方法，设计了更为鲁棒的深度匹配算法，克服天然河流表面无明显特征、天然示踪物随时间发生变形等客观不利因素，在自然条件下得到精度更高的河流表面流速计算结果，可实现天然河流无人值守、长期自动观测。本发明使用多尺度的子块，在不同的尺度上进行匹配，进而解决天然河流表面无明显特征、天然示踪物随时间发生变形时不易匹配的问题。此外，局部的匹配结果通过这种多尺度子块向上传递，可以逐渐的丢弃误匹配，提高匹配精度。
一种基于深度匹配河流表面流速计算方法

[发明专利]一种基于光流测算的河流表面流速的计算方法及系统-CN202211182996.3在审
发明人：李玉琳;刘炳义;嵇莹;刘维高;余浩翔 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： G06V20/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光流测算的河流表面流速的计算方法及系统，其中的方法包括：采用光流算法对图像的光流值进行计算，基于此计算测流图像矩阵中特征点偏移量，并对偏移量值进行过滤；对测流图像矩阵的光流值进行过滤；计算得到像素坐标系下的河流表面速度，将摄像头采集的河流流动视频中每个视频帧图像的像素坐标转换为世界坐标；根据过滤光流值后的测流图像矩阵中连续两帧图像的像素坐标和连续两帧图像的世界坐标，计算图像的空间分辨率；利用图像的空间分辨率和过滤后的特征点在像素坐标系下的河流速度，计算世界坐标系下的河流表面流速。本发明在提高计算效率的同时可以提高计算的精确性。
一种基于测算河流表面流速计算方法系统

[实用新型]一种用于无人机视频测流的示踪粒子抛洒装置-CN202221073299.X有效
发明人：刘炳义;陆超;杜伟;嵇莹;刘维高 -专利权人： 武汉大水云科技有限公司
申请日： 2022-04-29 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： B64D1/16 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于无人机视频测流的示踪粒子抛洒装置，包括吊舱、旋转叶轮以及驱动舵机；吊舱为空心圆柱体结构，且其两端分别固定安装有前端盖和轴承架，底部沿其轴向开设有卸料口；轴承架可拆卸连接有后端盖，后端盖上开设有与轴承架相适配的避让槽；旋转叶轮设置在吊舱的内腔，且其通过两个轴承分别连接前端盖和轴承架；旋转叶轮包括至少两个叶片，相邻两个叶片与吊舱、前端盖及后端盖合围形成储料舱或卸料舱。本实用新型实用性和工作可靠性好，结构简单、运行稳定，示踪粒子抛洒过程中不会发生卡阻现象；能够通过单一吊舱实现一次装填、分段定量抛洒示踪粒子；方便填料、拆装及检修，操作简单。
一种用于无人机视频测流粒子抛洒装置

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