【技术实现步骤摘要】
基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪及其测量方法
本专利技术涉及静力水准仪，尤其涉及一种基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪及其测量方法。
技术介绍
静力水准仪利用连通器原理，使用时将多个置于测量点上的容器用连通管依次连接至储水槽，保持储水槽液面高度不变，当各测量点发生不均匀沉降时容器高程位置发生变化，而各个容器内的连通液始终保持在同一水平面上，这样通过观测液位与容器侧壁刻度的相对位置，可测出各测点的沉降变化。静力水准仪是一种高精密液位测量系统，该系统适于测量多点的相对沉降，被广泛用于管廊、大坝、核电站、高层建筑、基坑、隧道、桥梁、地铁等垂直位移和倾斜的监测。传统静力水准测量采用人工读数方式，工作量较大且无法实现实时采集数据。目前，市场上出现的智能静力水准仪大多采用磁致伸缩式传感器进行自动化数据采集，成本较高，且无法实现人工远程核实校准功能。因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的在于提出一种基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，实现自动精准识别液面...
【技术保护点】
1.一种基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：包括带透明漏斗部(101)的储液罐(1)、位于储液罐顶部中心处正上方且镜头垂直向下正对储液罐轴向中心的工业相机(2)、位于储液罐底部中心处正下方且射线光点对准储液罐顶部中心的激光射线(3)、位于储液罐正下方的环形灯(4)、位于环形灯上用于提供漫反射光源的漫射板(5)、用于接收工业相机所采集图像并输出至图像处理系统的图像传输供电单元(6)以及根据所采集图像分析处理后得到液面真实高度和倾斜角度的图像处理系统，所述储液罐(1)的漏斗部上设有位于储液罐顶部且用于标定激光点偏移位置的顶部刻度(102)和位于储液罐侧壁用于标定...
【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：包括带透明漏斗部(101)的储液罐(1)、位于储液罐顶部中心处正上方且镜头垂直向下正对储液罐轴向中心的工业相机(2)、位于储液罐底部中心处正下方且射线光点对准储液罐顶部中心的激光射线(3)、位于储液罐正下方的环形灯(4)、位于环形灯上用于提供漫反射光源的漫射板(5)、用于接收工业相机所采集图像并输出至图像处理系统的图像传输供电单元(6)以及根据所采集图像分析处理后得到液面真实高度和倾斜角度的图像处理系统，所述储液罐(1)的漏斗部上设有位于储液罐顶部且用于标定激光点偏移位置的顶部刻度(102)和位于储液罐侧壁用于标定液面四周高度的侧壁刻度(103)。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：还包括用于封装储液罐的柱状金属壳体(7)和位于柱状金属壳体的下方用于实现水平放置的调平脚螺旋支座(8)。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：所述储液罐(1)还包括与漏斗部小口端相连通的金属托底部(104)，漏斗部的上部设有通气孔(105)，金属托底部(104)的底板上设有用于连通相邻静力水准仪的连通孔(106)，激光射线(3)位于金属托底部(104)的底板中心处。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：所述图像传输供电单元(6)包括带一侧开口且用于封装的保护盒(601)以及均位于保护盒内的USB接口(602)、无线传输模块、可抽取式锂电池(603)和电源开关(604)。
5.根据权利要求1所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：所述顶部刻度(102)为以储液罐中心为圆心且呈等间距发散状的圆环型刻度。
6.根据权利要求1所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：所述侧壁刻度(103)呈东西南北四个方向对称分布，每一方向上的侧壁刻度均为呈垂直等间距分布的竖向刻度。
7.根据权利要求6所述的基于机器视觉且具有测斜功能的静力水准仪，其特征在于：所述图像处理系统的分析处理步骤为：
(1)、图像预处理：图像处理系统对所采集图像进行二值化处理、图像滤波、图形腐蚀及膨胀，得到最终的目标图像；
(2)、刻度定位：经过图像预处理得到目标图像之后，通过建立刻度模式库，将其应用到目标图像中，寻找与之匹配最佳的目标物体，即定位储液罐侧壁刻度和顶部刻度，并从复杂背景中截取出来；
(3)、图像信息识别：
液位读数L：标记和筛选储液罐侧壁刻度二值图像的连通域，找到各个刻度线区域，用最小二乘法拟合符合条件的连通域，然后获取刻度线信息；拟合提取液面所在的圆弧与储液罐侧壁四个方向...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建，雷未，吉同元，李鹏飞，
申请(专利权)人：河海大学，华设设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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