基于图像处理的水位监测方法、设备、介质及监测系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及图像处理技术领域，公开了基于图像处理的水位监测方法、电子设备、存储介质及监测系统。该方法包括：获取原始图像，原始图像为图像采集装置对安装于待测水位中的标志物进行拍照得到的图像；在标志物完全裸露时，标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；对原始图像进行处理，得到原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；基于标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。实施本发明专利技术实施例，可以通过图像识别和处理技术，识别标志物图像和水线边缘坐标即可确定水位高度，不需要读取标杆刻度，保证测量的精准性。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的水位监测方法、设备、介质及监测系统
本专利技术涉及图像处理
，具体涉及基于图像处理的水位监测方法、电子设备、存储介质及监测系统。
技术介绍
传统的水位监测主要是在水中设置一个具有一定刻度的标杆，通过摄像头对标杆进行拍照，获取标杆和水面交汇区域的图像，然后通过人眼观察方式或者数字识别技术获取此时标杆上的刻度，这种方式对图像清晰度要求极高，极易出现测量不准确或无法得到测量结果。
技术实现思路
针对所述缺陷，本专利技术实施例公开了一种基于图像处理的水位监测方法、设备、介质及监测系统，其可以提高水位测量结果的准确性。本专利技术实施例第一方面公开基于图像处理的水位监测方法，所述方法包括：获取原始图像，所述原始图像为图像采集装置对安装于待测水位中的标志物进行拍照得到的图像；在标志物完全裸露时，所述标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像，包括：读取预存的模板图像；基于所述模板图像以及图像配准算法对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的水线边缘坐标，包括：对所述原始图像进行预处理；将所述预处理后的原始图像进行边缘检测以及霍夫变换，得到所述水线边缘坐标。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度，包括：确定所述标志物图像的中心坐标；计算所述中心坐标与水线边缘坐标在竖直方向的距离；根据所述竖直方向的距离，以及预先计算得到的像素点-实际距离之间的比例关系得到所述水位高度：H＝H′-2(y1-y2)×P其中，H为水位高度，H′为标志物的总高度，y1为中心坐标的横坐标值，y1为中心坐标的横坐标值，P为所述比例关系。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述预先计算得到的像素点-实际距离之间的比例关系，包括：获取所述标志物完全裸露时由图像采集装置采集的基准图像；获取所述基准图像中的标志物基准图像；确定所述标志物基准图像中竖直方向的中线像素点数；根据所述中线像素点数和所述标志物的总高度获取比例关系。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述预先计算得到的像素点-实际距离之间的比例关系，包括：获取测量得到的已知水位高度时图像采集装置采集的样本图像；获取所述样本图像中的标志物样本图像；确定所述标志物样本图像中竖直方向的中线像素点数；根据所述中线像素点数和所述已知水位高度获取比例关系。本专利技术实施例第二方面公开基于图像处理的水位监测装置，其包括：获取单元，用于获取原始图像，所述原始图像为图像采集装置对安装于待测水位中的标志物进行拍照得到的图像；在标志物完全裸露时，所述标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；处理单元，用于对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；确定单元，用于基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。本专利技术实施例第三方面公开一种电子设备，包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行本专利技术实施例第一方面公开的基于图像处理的水位监测方法。本专利技术实施例第四方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本专利技术实施例第一方面公开的基于图像处理的水位监测方法。本专利技术实施例第五方面公开基于图像处理的水位监测系统，其包括：图像采集装置，用于对标志物进行拍照，以得到原始图像；在所述标志物完全裸露时，所述标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；标志物，安装于待测水位中，用于辅助测量水位高度；电子设备，用于接收所述原始图像，并对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标，基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第五方面中，所述图像采集装置包括壳体、红外线摄像头、数据采集板以及通讯模块，所述壳体固定安装于外部支撑架的上端，所述红外线摄像头安装于所述壳体的前端并朝向所述标志物，所述数据采集板和通讯模块均安装于所述壳体中，且所述数据采集板用于获取所述红外线摄像头采集的原始图像并通过所述通讯模块发送至所述电子设备。本专利技术实施例第六方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本专利技术实施例第一方面公开的基于图像处理的水位监测方法。本专利技术实施例第七方面公开一种应用发布平台，所述应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本专利技术实施例第一方面公开的基于图像处理的水位监测方法。与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术实施例中，获取原始图像；对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度，可见，实时本专利技术实施例，可以通过图像识别和处理技术，识别标志物图像和水线边缘坐标即可确定水位高度，不需要读取标杆刻度，保证测量的精准性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例公开的基于图像处理的水位监测方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例公开的图像采集装置和标志物的配合结构示意图；图3是本专利技术实施例公开的水位高度计算的流程示意图；图4是本专利技术实施例公开的基于图像处理的水位监测装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例公开的基于图像处理的水位监测系统的结构示意图；图6是本专利技术实施例公开的图像采集装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例公开的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同的对象，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于图像处理的水位监测方法，其特征在于，包括：/n获取原始图像，所述原始图像为图像采集装置对安装于待测水位中的标志物进行拍照得到的图像；在标志物完全裸露时，所述标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；/n对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；/n基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。/n

【技术特征摘要】
1.基于图像处理的水位监测方法，其特征在于，包括：
获取原始图像，所述原始图像为图像采集装置对安装于待测水位中的标志物进行拍照得到的图像；在标志物完全裸露时，所述标志物的高度方向完全呈现于图像采集装置采集的图像中；
对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像以及水线边缘坐标；
基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度。


2.根据权利要求1所述的水位监测方法，其特征在于，对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像，包括：
读取预存的模板图像；
基于所述模板图像以及图像配准算法对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的标志物图像。


3.根据权利要求1所述的水位监测方法，其特征在于，对所述原始图像进行处理，得到所述原始图像中的水线边缘坐标，包括：
对所述原始图像进行预处理；
将所述预处理后的原始图像进行边缘检测以及霍夫变换，得到所述水线边缘坐标。


4.根据权利要求1-3任一项所述的水位监测方法，其特征在于，基于所述标志物图像和水线边缘坐标确定水位高度，包括：
确定所述标志物图像的中心坐标；
计算所述中心坐标与水线边缘坐标在竖直方向的距离；
根据所述竖直方向的距离，以及预先计算得到的像素点-实际距离之间的比例关系得到所述水位高度：
H＝H′-2(y1-y2)×P
其中，H为水位高度，H′为标志物的总高度，y1为中心坐标的横坐标值，y1为中心坐标的横坐标值，P为所述比例关系。


5.根据权利要求4所述的水位监测方法，其特征在于，所述预先计算得到的像素点-实际距离之间的比例关系，包括：
获取所述标志物完全裸露时由图像采集装置采集的基准图像；
获取所述基准图像中的标志物基准图像；
确定所述标志物基准图像中竖直方向的中线像素点...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁志聪，
申请(专利权)人：广东海启星海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44