用于通过图像来测量液位的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于通过图像来测量液位的系统和方法，更具体地涉及这样一种用于通过图像来测量液位的系统和方法，其通过使用远离待测液体而定位的例如照相机的图像获取装置，对安装有量杆的液面的邻近处进行拍摄，并通过对拍摄的胶片进行分析，而能够精确并自动地测量液位。用于通过图像来测量液位的系统包括：安装在液体中的量杆；图像获取部分，其远离安装有量杆的位置设置并且通过对安装有量杆的液面的邻近处进行拍摄而获取图像；以及液位识别部分，其控制图像获取部分获取图像，其中液位识别部分接收由图像获取部分获取的图像并且确定液位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体 地涉及这样一种，其通过使用 远离待测液体而定位的例如照相机的图像获取装置、对安装有量杆的液面的邻近处(proximity)进行拍纟聂，并通过对拍ii的图<象进行分析， 而能够4青确和自动地测量液位。
技术介绍
传统上已存在多种测量液位的方法，其适于测量例如液体储存罐 中的液体、水坝的水位、或河流的水位。那些方法中最简单的方法是 在水中安装具有刻度的量杆并通过以肉眼观察刻度而测量水位。虽然 这种方法具有观察者能够通过肉眼直接测量水位的优点，但是由于通 过肉眼观察来测量的本质，因而该方法还存在不能验证结果的精确性 的缺点。此外，采用这种方法也不能实现自动测量。除了通过以肉眼观察刻度而测量液位的方法之外，还存在作为自动 测量液位的方法之一的使用压力传感器的方法。使用压力传感器测量液 位的方法包括以下步骤将压力传感器放置在液体中、测量液体的压力、 以及将作用于传感器上的液体压力值转换为液位。然而，使用这种压力 传感器测量液位的方法具有多种问题，例如由被测液体的流动引起的放 置在液体中的压力传感器的移动、液体对传感器的污染、以及出现由传 感器对液面变化的日益恶化的灵敏度引起的误差。此外，除了以肉眼直接测量液位的方法之外，还存在作为另一自动 测量液位的方法的使用超声波或雷达传感器的方法。虽然该方法具有能 够自动测量液位的优点，但其缺点是如果液体的表面不规则地改变或者 液体的温度发生变化，结果的精确性则可能由于传感器的误差逐渐增大 而恶化。作为另一种测量液位的传统方法，存在通过设置漂浮物来测量液 位的方法，该漂浮物设置在例如用于对液体进行稳定的稳水井的结构 中。虽然因为稳水井对其内部容纳的液面进行稳定，所以该方法具有能够以相当高的精确度测量液位的优点，但因为残余物(debris)很可能聚 集在该结构或稳水井的内部，所以该方法也具有不能将液位的变化灵敏 地反映出来的缺点。
技术实现思路
技术问题如上所述，传统的测量液位的方法及其装置的缺点在于必须将传 感器或结构设置成与液体接触，这导致与液体接触的传感器或机械装 置损坏或故障。此外，如果将负责验证测量值的中央监控中心远离测量地点定位， 则因为不能以肉眼观察测量地点，所以传统的测量液位的方法及其装 置还具有不能验证被测液位的精确性的缺点。因此，需要这样一种系统或方法，其通过对传统的测量液位的方 法进行修改而能够更加精确和更加稳定地测量液位。 技术方案本专利技术的一个目的是通过提供一种用于通过图像来测量液位的系 统和方法而实现的，其通过使用远离待测液体而定位的例如照相机的 图像获取装置、对安装有量杆的液面的邻近处进行拍摄，并通过对拍 摄的图像进行分析，而能够精确和自动地测量液位。本专利技术的另 一个目的是通过提供一种用于通过图像来测量液位的 系统和方法而实现的，其使得中央监控装置能够通过接收液位的测量 值和同时在测量地点拍摄的图像来验证测得的液位的精确性。 有益效果本专利技术通过克服传统的用于测量液位的装置或方法的缺点，而具 有例如在不与液体接触的情况下精确地测量液位、并通过向监控管理 员传输液面的图像而检测任何可能出现的误差进而精确且稳定地测量 液面液位的有益效果，其中传统的用于测量液位的装置或方法的缺点包括由测量液位所需的传感器或结构的影响而可能出现的误差、由 于设置在液体中的传感器难以维护而可能出现的误差、以及不能从遥 远的地点用肉眼观察量杆而验证精确性。附图说明通过下面结合附图对本专利技术的各个方面的描述，本专利技术的上述和/或其他方面及优点将会更加显而易见和更加易于理解，其中图1是根据本专利技术的实施方式的用于通过图像来测量液位的系统 的示意图；图2是示出根据本专利技术的实施方式的用于通过图像来测量液位的 系统的图像获取部分和液位识别部分的方框图；图3示出了根据本专利技术的实施方式的用于通过图像来测量液位的 系统的量杆的实例；图4示出了图3中示出的安装在待测液体中的量杆的示例性状态；图5A示意性地示出了在比较步骤中用作标准的示例性的标准图像；图5B示意性地示出了由照相机拍摄的实际拍摄图像，并示出了在安装有量杆101的液面的邻近处的预定拍摄范围；图5C示意性地示出了将照相机倾斜后重新拍摄的图像；图6是根据本专利技术的实施方式的用于通过图像来测量液位的方法的流程图；图7是示出用于图6中示出的获取图像步骤的指定步骤的流程图； 图8是示出用于图6中示出的确定液位步骤的具体步骤的流程图。实现专利技术的最佳方式本专利技术一方面在于提供一种用于通过图像来测量液位的系统，其 特征在于所述系统包括安装在液体中的量杆；图像获取部分，其远 离安装所述量杆的位置设置，并且通过对安装有所述量杆的液面的邻 近处进行拍摄而获取图像；以及液位识别部分，其控制所述图像获取 部分获取所述图像，其中所述液位识别部分通过接收由所述图像获取部分获取的所述图 <象而确定所述液位。本专利技术的另外的方面和优点将在随后的描述中得到部分地阐述， 并且将通过该描述而在某种程度上变得显而易见，或者可通过本专利技术 的实践来获得。专利技术的实施方式本专利技术的目的通过提供一种用于通过图像来测量液位的系统而实现，所述系统包括安装在液体中的量杆；图像获取部分，其远离安 装所述量杆的位置设置，并且通过对安装有所述量杆的液体的液面的 邻近处进行拍摄而获取图像；以及液位识别部分，其控制所述图像获 取部分获取所述图像，其中所述液位识别部分接收由所述图像获取部 分获取的所述图像并且确定所述液位。所述图像获取部分包括照相机，其对安装有所述量杆的液面的所 述邻近处进行拍摄；以及风机式倾斜装置(fan-tilt),其使所述照相机 竖直和水平地转动。所述液位识别部分包括图像抓取器，其接收由 所述照相机拍摄的图像；主控制部分，其通过从所述图像抓取器接收 所述拍摄的图像而确定所述液位；以及触发信号控制模块，其基于所 述主控制部分的控制向所述照相机发送触发信号并向所述风机式倾斜 装置发送倾斜信号。所述主控制部分从所述图像抓取器接收由所述照相机拍摄的图像 信号以确定所述拍摄的图像的色饱和度的梯度。然后，所述主控制部 分将所述色饱和度的梯度与所述色饱和度的梯度的预定的第一阈值进 行比较。如果所述拍摄的图像的所述色饱和度的梯度小于所述第一阈 值，那么所述触发信号控制模块控制所述风机式倾斜装置来转动所述 照相机并再次向所述照相机发送所述触发信号。此外，所述主控制部分从所述图像抓取器接收由所述照相机拍摄的 所述图像，以通过根据所述图像产生基于所述色饱和度的数字化图像而 识别液位。然后，所述主控制部分根据所述数字化图像来识别刻在所述 量杆上的数字并确定所识别的数字中的最小数字。所述主控制部分识别 由所述液面和对应于所述最小数字的数字之间的垂直距离组成的像素的数量，以使其能够计算出根据所述数字化图像确定的所述最小数字与所 述液面之间的距离。因此，所述液位能够通过从所述最小数字中减去所 述计算出的距离而确定。所述主控制部分将基于所述色饱和度的所述数字化图像与预定的 第二阈值进行比较，以便将超过所述第二阈值的边界部分识别为所述 液面。在这里，所述主控制部分将包含连续数字的部分与所述数字化图 像分开，并通过将所述连续数字的字体与预先存储的字体数据进行比较 而识别数字，其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过图像来测量液位的系统，其特征在于包括：安装在液体中的量杆；图像获取部分，其远离安装所述量杆的位置设置，并且通过对安装有所述量杆的液面的邻近处进行拍摄而获取图像；以及液位识别部分，其控制所述图像获取部分以获取所述图像，其中所述液位识别部分通过接收由所述图像获取部分获取的所述图像而确定所述液位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金源，金致宁，金东求，李瓒柱，黄皙焕，
申请(专利权)人：韩国建设技术研究院，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]