罗章海　田伟

摘要：冰情观测是水文测量的一项重要内容，研究渠道的冰害，尤其是畅流式冰水二相流水面流冰，对于预防冰情灾害的发生具有迫切而现实的重要意义。本文的主要内容就是研究数字图像处理技术在河道流冰冰块自动提取识别的应用。

关键词：冰情观测；二值化阈值；形态学

中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）28-0136-03

Automated Extraction of Ice on the River Image Processing

LUO Zhang-hai1，TIAN Wei2

（1.Xinjiang water conservancy ICT Electronics Co.， Ltd.，Urumqi 830000， China ； 2.Xinjiang Water Resources and Hydropower Research Institute， Urumqi 830000， China）

Abstract：Observing ice conditions is an important hydrographic survey， research channel ice damage， especially smooth flow of ice water two-phase flow of water surface ice， ice conditions for the prevention of the occurrence of the disaster is urgent and realistic significance. The main content of this paper is to study the digital image processing technology in the automatic extraction of river ice cubes identification applications.

Key words： ice condition observation； binarization； morphology

冰情观测是水文测量的一项重要内容，在秋冬季节随着气温的降低，河流渠道都会出现结冰现象，形成水内冰、水面浮冰和冰盖。在河道、渠道的冰期运行过程中，如果控制不当，在部分河段将会出现“开江”现象，引起冰塞和冰坝等灾害，导致水位骤升，水流减缓，严重时导致供水中断，水工建筑物遭到破坏，因此，研究渠道的冰害，尤其是畅流式冰水二相流水面流冰，对于预防冰情灾害的发生具有迫切而现实的重要意义。

在研究河道表面流冰的过程中，冰块的识别和提取是十分重要的一步，本文的主要内容就是研究数字图像处理技术在河道流冰冰块自动提取识别的应用。

1 河道流冰图像处理

如上所述，本文的主要内容是通过图像处理的方式识别并提取图像中的冰块，并计算出河道表面漂浮的流冰所占的百分比，即河道表面的流冰密度。因此如何识别河道表面漂浮的流冰是一切后续工作的基础。

1.1 二值化处理

图像二值化作为数字图像处理领域中的一个重要分支，在图像特征提取、图像增强等方面都有广泛的应用，其原理主要就是利用目标物体、背景以及噪声在灰度特性的特点和差异，将待处理的原图通过一系列的数学变换得到包含目标物和背景的灰度二值图。……