【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水位測量测定领域，特别涉及一种基于数字图像处理的水位測定系统及方法。
技术介绍
我国是水资源匮乏，但又洪涝灾害频繁发生的国家，水情监控问题一直是国家水利和农业部门关注的重点。当前检测水位的方法有很多种，普遍采用的是各种水位计，如浮子式水位计、压カ(投入)式水位计、超声波水位计、雷达水位计等，它们均得到了广泛的应用，但这些水位计易受水质、水温、含沙量等外界因素的影响，在使用、安装、日常维护等方面均存在一定的局限性。数字图像处理技术作为自动化、信息化、智能化的ー个重要手段，已广泛应用于エ业测量及生产过程中，特别是应用于水位监测中，具有信息丰富、直观、非接触式检测等优点，受到人们的广泛关注，并逐渐出现了ー些基于图像或视频的水位自动监测系统，但大部分系统主要采用的是对水尺或者水位标杆进行拍照以获取水位信息的方法，受限于水尺以及标杆刻度的限制，以及污溃等外界各种复杂条件的影响，在精度、适用条件和日常维护等方面还存在一定的局限性。专利技术专利(CN 101718573 B)提出了一种“基于图像视觉的水位測量系统和方法”，但该专利技术提出的水位測量系统组成、安装部署方式及其水位測量方法均与本专利技术不同，不存在冲突。公开号为CN102494733的中国专利技术专利公开了ー种基于图像处理的水位监测系统及方法，该系统包括水位标尺、水位图像处理模块、无线通信模块和中心管理服务器模块，方法是先利用水位标尺对水位进行标记，并通过摄像头采集水位标尺标记的水位图像，水位图像处理模块对水位图像中的水位标尺进行自动定位、倾斜校正和识别得到水位数据，然后将水位数据通过无线通...
【技术保护点】
一种基于数字图像处理的水位测定系统，其特征在于，包括球形浮标、固定杆、图像采集模块、图像传输模块以及图像处理模块，其中球形浮标中间穿过一根垂直于水面的固定杆，在水面漂浮，图像采集模块放置在固定杆旁边，以平行于水面的固定方式对球形浮标进行拍摄，图像采集模块通过图像传输模块与图像处理模块信号连接，图像处理模块用于接收水位图像信息，并对图像进行处理，计算得到当前的水位信息。
【技术特征摘要】
1.一种基于数字图像处理的水位测定系统，其特征在于，包括球形浮标、固定杆、图像采集模块、图像传输模块以及图像处理模块，其中球形浮标中间穿过一根垂直于水面的固定杆，在水面漂浮，图像采集模块放置在固定杆旁边，以平行于水面的固定方式对球形浮标进行拍摄，图像采集模块通过图像传输模块与图像处理模块信号连接，图像处理模块用于接收水位图像信息，并对图像进行处理，计算得到当前的水位信息。2.根据权利要求1所述的基于数字图像处理的水位测定系统，其特征在于，所述球形浮标，采用具有鲜明颜色与环境区分明显的球形物体，内部安装有一根直通球心的空心直管，用于插入固定杆。3.根据权利要求1所述的基于数字图像处理的水位测定系统，其特征在于，所述图像采集模块为采用CMOS或者CCD传感器的数字摄像头。4.根据权利要求1所述的基于数字图像处理的水位测定系统，其特征在于，所述图像传输模块为无线通信模块，分为无线发射端和无线接收端，无线发射端和图像采集模块连接，无线接收端和图像处理模块连接，无线发射端和无线接收端之间通过LTE、WIF1、3G或GPRS方式传递数据。5.一种基于权利要求1所述的基于数字图像处理的水位测定系统的测定方法，其特征在于，步骤为水位升降引起球形浮标沿着固定杆上下浮动，定位定向的图像采集模块对水面进行拍摄，并通过图像传输模块将图像传输给图像处理装置，图像处理装置获取图像后，先将图像RGB格式转为YUV颜色处理模型，然后对图像进行二值化处理，再采用二值图像连通区域生长标记法提取出球形浮标对象，再通过边缘检测将球形浮标对象的边缘提取出来，再根据提取的图像边缘像素坐标求取球形浮标球心坐标，接着通过球心坐标与水位高度之间的关系式，最终求得当前水位高度。6.根据权利要求5所述的基于数字图像处理的水位测定方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将图像传输模块传输过来的水位图像g由RGB格式转为YUV格式； (2)对图像进行二值化处理，方法如下7.根据权利要求6所述的基于数字图像处理的水位测定方法，其特征在于，所述步骤 (O中，将接收到的水位图像g由RGB格式转为YUV格式的具体步骤是gy(i, j)=0. 3gr(i, j)+0. 59gg(i, j)+0. llgb(i, j) gu(i, j)=0. 493(gb(i, j)-gy(i, j))； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴，岳学军，洪添胜，蔡坤，王叶夫，刘永鑫，黄双萍，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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