在风浪环境下测量水面流速的方法

摘要

本发明是一种在风浪环境下测量水面流速的方法，包括步骤如下：步骤A：构建光照条件，并使得水面光强和水面斜率具有一一映射关系，并标定水面光强与水面斜率映射关系；步骤B：用CCD线阵相机获取水面光强信号；步骤C：将水面光强信号转换为水面斜率信号；步骤D：对水面斜率信号进行空间维傅里叶变换，获得水面斜率谱的相位项；步骤E，依据水表面流速模型，计算出水面流速。

主权项

一种在风浪环境下测量水面流速的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤A：构建光照条件，并使得水面光强和水面斜率具有一一映射关系，并标定水面光强与水面斜率映射关系；步骤B：用CCD线阵相机获取水面光强信号；步骤C：将水面光强信号转换为水面斜率信号；步骤D：对水面斜率信号进行空间维度傅里叶变换，获得水面斜率谱的相位项；步骤E：依据水面流速模型，计算出水面流速；所述水面斜率谱的相位项的偏导数需要用如下方式进行近似计算：在实际应用中离散时间间隔点数n的取值需要考虑两个影响因素：n取值较小时，的近似程度比较高，但是其中的分子的值较小，容易受到噪声干扰；n取值较大时，的值较大，信噪比较高，但的近似精确性会下降，n的取值需要在这两个影响因素之间进行调整折中；其中：为水面斜率谱的相位项，k为波数，t为测量时间，n为离散时间间隔点数，Δt为CCD线阵相机离散时间采样间隔。