一种流速检测装置、方法及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种流速检测装置、方法及计算机可读存储介质，属于河流监测的技术领域，解决了河流监测。一种流速检测装置，包括第一摄像装置、第二摄像装置和CPU；所述第一摄像装置与所述第二摄像装置以同一中心轴线相固定，使得第一摄像装置和第二摄像装置分别拍摄的第一路视频和第二路视频的中心轴处于同一水平线上；所述第一摄像装置和第二摄像装置的输出端连接所述CPU的输入端；所述CPU计算同一时刻下第一路视频和第二路视频中同一特征点的像素坐标差值，利用像素坐标差值及第一摄像装置与第二摄像装置之间的距离差值，计算单位像素对应的实际距离，根据第一路视频或第二路视频中的同一特征点在相邻两帧上的像素位移，得到河流流速。到河流流速。到河流流速。

【技术实现步骤摘要】
一种流速检测装置、方法及计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及河流监测
，尤其是涉及一种流速检测装置、方法及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]水是人类生活生产重要的资源，水可以饮用、灌溉、发电涉及到社会发展方方面面，所以人们很重视水资源的开发利用，但洪水也会威胁人们的生命和财产安全，在开发利用水资源的同时，更应该重视对水资源的治理，治理水资源必须要实现水文的高效准确的监测；
[0003]在洪水泛滥时，险情紧急，需要对流速流量进行高效监测。目前一般使用转子流速仪、雷达流速仪、ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler，声学多普勒流速剖面仪)等设备进行流速检测，但现有的测流速设备普遍成本过高，不利于广泛推广使用。
[0004]因此，现有的流速检测设备具有成本过高的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种流速检测装置、方法及计算机可读存储介质，以缓解了现有的流速检测设备具有成本过高的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种流速检测装置，包括第一摄像装置、第二摄像装置和CPU；
[0007]所述第一摄像装置与所述第二摄像装置以同一中心轴线相固定，使得第一摄像装置和第二摄像装置分别拍摄的第一路视频和第二路视频的中心轴处于同一水平线上；
[0008]所述第一摄像装置和第二摄像装置的输出端连接所述CPU的输入端；
[0009]所述CPU计算同一时刻下第一路视频和第二路视频中同一特征点的像素坐标差值，利用像素坐标差值及第一摄像装置与第二摄像装置之间的距离差值，计算单位像素对应的实际距离，根据第一路视频或第二路视频中的同一特征点在相邻两帧上的像素位移，得到河流流速。
[0010]进一步的，所述第一摄像装置包括第一镜头和第一图像传感器，所述第一图像传感器通过第一镜头接收图像；
[0011]所述第二摄像装置包括第二镜头和第二图像传感器，所述第二图像传感器通过收第二镜头接图像；
[0012]所述第一镜头与第二镜头的镜头直径相同，所述第一镜头的中心点与第二镜头的中心点间距为中心点距离；
[0013]所述中心点距离为第一镜头或第二镜头的镜头直径。
[0014]进一步的，所述中心点距离为0.02至0.05米。
[0015]进一步的，所述第一摄像装置及第二摄像装置上分别设置有红外补光灯。
[0016]进一步的，还包括显示屏；
[0017]所述显示屏与CPU相连。
[0018]第二方面，本专利技术还提供一种流速检测方法，应用于第一方面提供的流速检测装置，所述方法包括；
[0019]接收第一路视频和第二路视频的视频数据；
[0020]对同一时刻的第一路视频帧和第二路视频帧进行特征点检测，确定同一特征点；
[0021]计算同一特征点在第一路视频帧和第二路视频帧中的像素坐标差值；
[0022]获取第一摄像装置与第二摄像装置的中心点距离，利用中心点距离与像素坐标差值相除，得到单位像素对应的实际距离；
[0023]获取第一路视频或第二路视频相邻两帧的前一帧特征坐标和后一帧特征坐标，根据前一帧特征坐标和后一帧特征坐标计算特征点的像素位移；
[0024]根据特征点像素位移及单位像素对应的实际距离，计算特征点实际位移距离；
[0025]根据特征点实际位移距离及相邻两帧的时间间隔，计算特征点的漂流速度。
[0026]进一步的，所述对同一时刻的第一路视频帧和第二路视频帧进行特征点检测，确定同一特征点的步骤，包括：
[0027]对同一时刻的第一路视频帧和第二路视频中的漂浮物或浪花形成的角点作为特征点进行检测，将第一路视频帧和第二路视频中检测到的多个特征点进行匹配识别，确定同一特征点。
[0028]进一步的，所述特征点检测的检测算法为SIFT特征点检测算法。
[0029]进一步的，所述计算同一特征点在第一路视频帧和第二路视频帧中的像素坐标差值的步骤，包括：
[0030]获取同一特征点分别在第一路视频帧和第二路视频帧中的像素坐标，得到第一像素坐标和第二像素坐标；
[0031]将第一像素坐标和第二像素坐标的横坐标做差，得到像素坐标差值。
[0032]第三方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时第二方面提供的方法的步骤。
[0033]本专利技术提供一种流速检测装置，包括第一摄像装置、第二摄像装置和CPU；第一摄像装置与第二摄像装置以同一中心轴线相固定，使得第一摄像装置和第二摄像装置分别拍摄的第一路视频和第二路视频的中心轴处于同一水平线上；第一摄像装置和第二摄像装置的输出端连接CPU的输入端；CPU计算同一时刻下第一路视频和第二路视频中同一特征点的像素坐标差值，利用像素坐标差值及第一摄像装置与第二摄像装置之间的距离差值，计算单位像素对应的实际距离，根据第一路视频或第二路视频中的同一特征点在相邻两帧上的像素位移，得到河流流速。
[0034]采用本专利技术提供的流速检测装置，通过将第一摄像装置与第二摄像装置以同一中心轴线相固定，使得第一路视频和第二路视频的中心轴处于同一水平线上，进而特征点在两路视频帧中沿Y轴的坐标得到统一，便于计算同一时刻下第一路视频和第二路视频中同一特征点的像素坐标差值，根据第一摄像装置与第二摄像装置之间的距离差值；距离差值除以像素坐标差值即可得到单位像素对应的实际距离，利用第一路视频或第二路视频中的同一特征点在相邻两帧上的像素位移，并将像素位移与单位像素对应的实际距离相乘，得到特征点的实际位移，根据相邻两帧的时间差及特征点的实际位移，计算出特征点的漂流
速度，即河流流速。随着摄像机的不断发展，其成本极具优势，利用第一摄像装置与第二摄像装置相配合，并由CPU对采集图像进行执行智能识别，实现了低成本的河流测速方案，有效解决了现有的流速检测设备成本过高的问题。
[0035]相应地，本专利技术实施例提供的流速检测方法及计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0037]图1为本专利技术实施例1提供的流速检测装置示意图；
[0038]图2为本专利技术实施例2提供的流速检测方法流程图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流速检测装置，其特征在于，包括第一摄像装置、第二摄像装置和CPU；所述第一摄像装置与所述第二摄像装置以同一中心轴线相固定，使得第一摄像装置和第二摄像装置分别拍摄的第一路视频和第二路视频的中心轴处于同一水平线上；所述第一摄像装置和第二摄像装置的输出端连接所述CPU的输入端；所述CPU计算同一时刻下第一路视频和第二路视频中同一特征点的像素坐标差值，利用像素坐标差值及第一摄像装置与第二摄像装置之间的距离差值，计算单位像素对应的实际距离，根据第一路视频或第二路视频中的同一特征点在相邻两帧上的像素位移，得到河流流速。2.根据权利要求1所述的流速检测装置，其特征在于，所述第一摄像装置包括第一镜头和第一图像传感器，所述第一图像传感器通过第一镜头接收图像；所述第二摄像装置包括第二镜头和第二图像传感器，所述第二图像传感器通过收第二镜头接图像；所述第一镜头与第二镜头的镜头直径相同，所述第一镜头的中心点与第二镜头的中心点间距为中心点距离；所述中心点距离为第一镜头或第二镜头的镜头直径。3.根据权利要求2所述的流速检测装置，其特征在于，所述中心点距离为0.02至0.05米。4.根据权利要求1所述的流速检测装置，其特征在于，所述第一摄像装置及第二摄像装置上分别设置有红外补光灯。5.根据权利要求1所述的流速检测装置，其特征在于，还包括显示屏；所述显示屏与CPU相连。6.一种流速检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任意一项所述的流速检测装置，所述方法包括；接收第一路视频和第二路视频的视频数据；对同一时刻的第一路视频帧和第二路视频帧进...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宏志，韩强，张毅强，韩远国，刘乡盟，靳龙雪，
申请(专利权)人：天津天地伟业信息系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：