基于计算机视觉的智能雨量检测设备的制作方法

文档序号:6116913阅读:317来源:国知局
专利名称:基于计算机视觉的智能雨量检测设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种雨量检测设备,属于计算机图像处理技术、网络通信技术、雨量可视化技术和机械设计技术在雨量检测方面的应用,主要适用于地质灾害预报、气象、水文、海洋、军事、机场、环境、农业、林业、科学研究等领域。
背景技术
目前降水传感器主要是翻斗式雨量传感器、浮子式雨量传感器和虹吸式雨量传感器,这三种雨量传感器在原理上和结构上几十年来一直没有改变。
现有翻斗式雨量传感器历经了数十年的发展和改进,以其结构简单、无功耗的突出优点得到广泛推广使用,并仍将其作与固态存储雨量计的配套的推荐型传感器。由于翻斗式雨量传感器自身固有的缺陷和不足之处十分明显和突出,如测量精度差、测量误差随雨强变化剧烈、受外界随机因素影响大、仪器安装调整烦琐,使用中规范检定困难等缺陷和不足;越是分辨率高的雨量传感器,在大暴雨条件下测量精度越差,大暴雨降雨过程的资料是极其珍贵的,现有翻斗式雨量传感器却不能精确记录这一降雨过程;雨量传感器测量精度差及在恶劣环境下使用的不稳定性,使采集记录到的原始数据质量受到很大影响。
我国《降水量观测规范》的第三章第一节基本技术要求中3.1.5条明确规定“自记雨量计的传感器、记录器必须计量精确,能灵敏地连续不断地反应降水过程和降水起止时间”。并规定了不同地分辨力和排水量传感器的测量要求“分辨力为0.1mm、0.2mm时,排水量小于10mm,量测误差宜不超过±0.2mm,不得超过±0.4mm;排水量大于10mm,量测误差宜不超过±2%,不得超过±4%;分辨力为0.5mm时,排水量小于等于12.5mm,量测误差不得超过±0.5mm;排水量大于12.5mm,量测误差不得超过±4%;分辨力为1mm时,排水量小于等于25mm,量测误差不得超过±1mm,排水量大于25mm,量测误差不得超过±4%”。《技术条件》中对雨量传感器的要求是“其使用条件、测量精确度、分辨力、技术性能必须符合国家或行业标准的规定,并满足在无人维护条件下能长期可靠工作”。因此,精确、灵敏、长期可靠,高质量完成降水过程的测量和信号输出,是各种雨量传感器的都必须具备的基本性能。
翻斗的动态计量误差随雨强变化剧烈变化,并且,越是分辨力高的翻斗受雨强变化的影响越大,这种缺陷是翻斗式传感器固有的原理、结构和检测手段上的缺陷。
由于翻斗式传感器这些固有的缺陷和不足,不仅导致了生产厂家生产不出高精度的传感器,而且在使用中易受随机因素的影响(如翻斗室水体残留、翻斗室残留泥沙和油污的影响、翻斗轴承付游隙变化及沙尘阻滞使摩擦力变化的影响等等),使得传感器量测误差可能超过±4%的出厂标准。在风沙严重、降雨量少的黄河流域和北方地区沙尘的影响特别突出,量测误差甚至超过±6%以上。
翻斗传感器的安装、调整和误差检定十分繁琐和困难,翻斗雨量传感器现场安装时需精确的调整仪器的基座、器口水平、调整轴承付的游隙和翻斗倾角,其中i角的调整是最困难的。
现有固态存储雨量计仍存在着明显的缺陷和不足,主要是负有完成雨量数据测量和信号输出功能传感器,而不是记录仪。传感技术落后于信息处理技术,传感器发展落后于通信和计算机发展,这一现象在降水观测领域中表现的尤为明显。
综上所述,固态存储记录仪的出现及其与翻斗式雨量传感器配套使用并没有改变传感器固有误差,也不能克服恶劣环境下使用的随机误差和仪器误差,这就是现有架构下的固态存储雨量计存在的明显缺陷和不足之处。在我国即将大面积推广、装备固态存储雨量计背景下,改进提高雨量传感器的性能,使之与记录仪的数据采集精度等级接轨是一项十分现实、紧迫研究课题。
观测降雨用的传感器的使用环境条件十分恶劣,不仅雨强变化范围大,而且处于高湿、沙尘、大风及雷电干扰之下,加上偏远地区供电条件差,操作使用人员专业知识欠缺等,因此,对雨量传感器的质量性能要求极高。优良的雨量传感器应具有如下特性(1)润湿损失低、分辨力高、能检测到极小降雨。
(2)测量精度高,必须达到《规范》要求的测量误差(雨强范围为0.01-4mm/min)不大于±2%或不大于±1%。
(3)测量误差不受雨强变化影响或受影响极小,在雨强为0.01-10mm/min或更大范围内,能保持高精度,测量误差小于等于±2%。
(4)在恶劣外部环境的影响下(如高温、高湿、沙尘、雷电等)能长期可靠工作。
(5)无功耗型或极低功耗型。
(6)安装、调整简单方便。
(7)误差检定所需设备简单,现场检定操作简便易行。
目前在雨量计的研究与开发领域,回绕着提高雨量测量精度以及雨量数据采集、传输方面有一些新的成果。如专利号为200410029776.2的双腔型光电感应式自动电子雨量雪量计,内含双腔体的圆筒状结构,通过光电水位传感器测量双腔体内的雨水的容积量来达到测量雨量的目的;专利号为93120653.7的流量式雨量、雨强的测量方法和装置,将雨水转换成恒定量的水滴,水滴滴下时经过水滴脉冲转换器接触到电极,使电极相对短路,经放大器的输出端产生一个脉冲,将此脉冲用单片机进行处理,获得雨量和雨强的测量值;专利号为02219437.1的绝对值编码型数字式雨量计,将收集的降水经导水管注入雨量筒,雨量简内积聚的水体推动浮子上升,经测缆带动测轮旋转,驱动编码器转动输出与增加水体相对应的编码电信号;专利号为200510059651.9的一种测量雨量的方法和装置,漏斗与进水管之间设有进水电磁阀,储水室上设有放水电磁阀,保证在降雨的过程中放水,降雨量不会产生误差,应用角位移传感器进行雨量测量;专利号为200410098506.7的雨量侦测无线通报系统及方法,通过无线信号传输技术输出降雨量信号;同时,远程无线接收主机,通过无线信号传输技术,接收降雨量信号,借以让使用者可以通过远程无线接收主机取得降雨量数据,以作为判断该降雨地区泥石流的发生概率。
现有的雨量检测设备存在的缺点1、安装、调整麻烦;2、测量存在较大误差、不精确;3、灵敏性差、容易收到客观环境的干扰,可靠性差;4、检测的数据质量差,实用性不强。
(三)

发明内容
为了克服已有的雨量检测设备的安装调整麻烦、测量存在较大误差、精度低、可靠性差的不足,本发明提供一种安装调整简单、测量精度高、安全可靠性强的基于计算机视觉的智能雨量检测设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备,包括雨量收集装置,所述的雨量收集装置包括盛水器、翻斗,所述的盛水器下端设有引流管,该引流管的下方为翻斗,所述的翻斗安装在铰支座上,所述铰支座位于当翻斗盛积的水量达到设定数量值时正好能使翻斗翻倒、将翻斗中盛积的水量倾倒完毕后翻斗由于重心恢复力的作用恢复到原来位置的平衡支点,所述的翻斗上安装在翻斗翻倒时堵住引流管、翻斗恢复后放开引流管的止流装置,所述的止流装置的堵塞件与引流管的下端配合;在所述的翻斗内设有观测水槽,所述的观测水槽与翻斗底部连通,所述的观测水槽内设有具有颜色特征的浮标;所述翻斗连接用于在翻斗翻到动作时产生通、断触发信号的触发传感器,所述的智能雨量检测设备还包括用于监测观测水槽中水位的视觉传感器、用于根据视觉传感器信号计算雨量的微处理器,所述观测水槽位于视觉传感器的视觉范围内,所述的微处理器包括视觉传感器标定模块,用于设定视频图像中浮标的位置与实际浮标在空间上的位置的对应关系;浮标位置采集模块,用于采集视频传感器的视频图像,并确定浮标的位置;雨量智能计算模块,用于设定浮标的位置与翻斗的水量的对应关系;接收触发传感器的触发信号后,采集视觉传感器的信号,检测翻斗自动发生翻倒动作前瞬间浮标的位置,并依据对应关系计算翻斗中的实际雨量,检测翻斗前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置,计量翻斗中的初始雨量,实际雨量与初始雨量相减后得到本次倾倒雨量。
进一步,所述的翻斗呈扁型梯形状,翻斗的宽度为一个恒定量W,梯形边的下部底边长度为1,梯形边的上部底边长度为L,梯形的总高度为H,浮标的位置即水位的高度y,在雨量智能计算模块中,翻斗梯形边的长度x是水位的高度y的线形函数,建立水位的高度与翻斗中雨水的容积的对应关系,公式如(2)所示V(y)=W*y*[l+y*(L-lH)]2---(2)]]>
上式中,V为翻斗中雨水的容积;将本次翻斗自动发生翻倒动作瞬时翻斗中的浮标位置y(i)action-before以及前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after存储在记忆单元内,通过公式(3)计算出实际本次翻斗自动发生翻倒过程中所倾倒掉的水量;V(i)=W2*{y(i)action-before*[l+y(i)action-before*(L-lH)]]]>-y(i-l)action-after*[l+y(i-l)action-after*(L-lH)]}---(3);]]>设定盛水器的面积为S,根据公式(6)就能得到本次所检测到的雨量,Rain(i)=V(i)S---(6)]]>上式中,Rain为雨量。
再进一步,在雨量智能计算模块中,记录该次翻斗自动发生翻倒动作的时刻,并将各个翻倒时刻记录在数据库记录表中,并记录各个翻到时刻的雨量,运用统计方式计算得到设定时间段的雨量。
更进一步,在雨量智能计算模块中,接收触发传感器的触发信号后,打开供电电源,开始采集视频传感器的视频图像,如超过设定的时间没有通、断触发信号,关断供电电源。
在浮标位置采集模块,读取观测水槽的视频图像,通过色彩空间转化模块将图像RGB色彩空间到YUV空间的转化,转化关系如下Y=0.301*R+0.586*G+0.113*BU=-0.301*R-0.586*G+0.887*B(9)V=0.699*R-0.586*G-0.113*B上式中,Y代表YUV颜色模型的亮度,U、V是YUV颜色模型的两个彩色分量,表示色差;R表示RGB色彩空间的红色;G表示RGB色彩空间的绿色;B表示RGB色彩空间的蓝色;计算浮标颜色分量的值,然后得到相对应的二值化图像,将浮标的几何中心位置作为浮标在空间上的点的位置。
所述的止流装置包括安装在翻斗上的滑轨、位于滑轨上的滚轮,所述的滑轨与堵塞件上的滚轮依靠弹簧力紧密接触,所述的滚轮安装在所述引流管下部,在所述的滚轮与所述引流管下部之间设有复位弹簧。
当翻斗位于初始位置时,所述的滑轨与铰支座距离最近的一端与滚轮接触,堵塞件处于放松状态,滑轨另一端的下部位于支撑块上,所述的触发传感器位于滑轨与支撑块的接触面的之间。
所述雨量智能计算模块还包括微小雨量测量单元,用于设定视频传感器的浮标位置采样频率,周期性地读取浮标的位置,检测每一周期的翻斗中的浮标位置变化,统计设定时间段的微小雨量数据。
所述的视频传感器为普通摄像头或全方位视觉传感器。
所述的视频传感器为全方位视觉传感器,包括折反射镜、透明圆筒体,所述的透明圆筒体的上部固定向下的大曲率的折反射镜,聚光透镜以及摄像单元固定在圆筒体的下部,所述的折反射镜的下部中央设有黑色倒圆锥体。
所述的智能雨量检测设备还包括照明灯,所述的照明灯安装在视觉传感器上,所述的微处理器还包括亮度判断及节能灯开关模块,用于提取图像RGB色彩空间到YUV空间的转化的结果得到Y的亮度分量,如果当Y的值小于域值Ymin时,自动接通照明灯,照明灯的亮度为域值Ymin的10%,当Y的值超过域值Ymin的20%时,自动断开对照明灯的供电。
本发明的技术构思为近年发展起来的计算机视觉技术为观察雨量提供了一种新的解决方案,同时随着通信与网络技术的发展,为远程观察降雨情况提供了各种新的手段。因此如何通过计算机图像处理技术、网络通信技术、雨量可视化技术和机械设计技术在雨量检测,并根据摄像装置得到的实时图像,通过计算自动判断等手段,在提高雨量测量分辨率的同时提高测量雨量的精度,减轻雨量传感器的安装、调整、维护和误差检定的难度,克服受随机因素的影响而造成的雨量传感器的随机误差,通过智能化算法消除雨量传感器的固定误差,为精确、灵敏、长期可靠,高质量完成降水过程的测量和信号输出提供新的手段,同时也可以提供一种可通过各种远程访问手段获取监视地域中的降雨气象信息。
用机器视觉的方式检测雨量,首先需要将雨量进行可视化,通过设计特殊的雨量收集装置观察瞬时雨量和累计雨量,所设计的雨量收集装置的上部是一个圆形桶型体,雨水由圆形桶型体盛水器汇集,通过装有小圆护网的小漏斗及其下端的引流管,雨水进入翻斗;翻斗上有一个支点,支点的位置设计在当翻斗盛积的水量达到一定的数量值时正好能使得翻斗翻倒,自动将翻斗中盛积的水量倾倒,在翻斗翻倒的过程中引流管通过止流装置,将水量暂时停留在小漏斗及其下端的引流管中,当翻斗翻倒将翻斗中盛积的水量倾倒完毕后,翻斗由于重心恢复力的作用恢复到原来位置,自动打开止流装置使得雨水又进入翻斗;翻斗中设计一个有颜色特征的小浮标,通过视频来观察该小浮标的位置,能得到雨量收集装置中目前的水量,其范围在0-100ml之间;有颜色特征的小浮标被安置在雨量收集装置中的一个可上下方向移动的槽内,该槽与雨量收集装置的水是可以流动的,但是小浮标不会由于倾倒翻斗中的水时脱离槽,小浮标安置在全方位视觉的视觉范围内;视觉的方式检测雨量的原理图如附图3所示。
所述的翻斗设计要满足几个条件1)容积条件翻斗的雨量收集最大量为100ml;2)雨量的计算条件小浮标位置与翻斗中的雨水容积必须是可以通过简单公式进行计算的,也就是说能通过视频观测小浮标位置迅速得到翻斗所收集的雨量;3)无泄漏条件在翻斗翻倒将翻斗中盛积的水量倾倒过程中,止流装置动作使引流管处在滞流状态;4)翻斗的动作条件当翻斗收集的雨量达到最大量100ml时,翻斗能准确动作,当翻斗翻倒动作完成后又能迅速复位,同时停止引流管的滞流状态,使雨水能流入翻斗中;5)防腐蚀条件由于雨水中包含有对一些材料的腐蚀成分,所选择的翻斗材料要耐腐蚀。
所述的容积条件,在本发明中将翻斗的设计成扁型梯形状,如果将宽度设计为一个恒定量W,梯形边的下部底边长度为1,梯形边的上部底边长度为L,梯形的总高度为H,当翻斗所收集的雨量到达最大高度时,翻斗中雨水的容积可以用公式(1)进行计算V=W*H*(l+L)2---(1)]]>所述的雨量的计算条件,梯形边的长度x是随着高度y变化而变化的,因此长度x是高度y的线形函数,所以我们可以通过这个关系式求得在某个高度时翻斗中雨水的容积,公式如(2)所示V(y)=W*y*[l+y*(L-lH)]2---(2)]]>从上述公式可以知道,我们只要测量出小浮标位置,也就是得到高度y,就能计算出在某个高度时翻斗中雨水的容积,当然也可以事先设计好一张表格,通过某一个高度y进行查表得到相对应的雨水的容积。
所述的无泄漏条件,是通过止流装置动作使引流管处在滞流状态,翻斗翻倒过程中由于滑轨的作用,推动小锥体向上运动起到一个锥阀的作用,从而阻塞引流管的流体通道,使得雨水在翻斗翻倒期间仍保留在引流管或者小漏斗中;而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗。
所述的防腐蚀条件,在本专利中采用铝合金材料进行制造翻斗,翻斗中内部要光滑,以便能将翻斗中的一些渣滓在翻斗翻倒过程中清理出去。
所述的翻斗的动作条件,是通过雨水的容积变化时翻斗的重心变化原理实现的,图3中当翻斗中的雨水容积达到最大容积时,相对与支点的雨水的重心与翻斗本身的重心的平衡被破坏,翻斗自动发生翻倒动作,由于制造上的误差,在本发明中设计了一个调节平衡块,通过调节平衡块调节相对与支点的翻斗本身的重心来达到准确的翻斗的动作。
为了从翻斗式传感器测量雨量上的一些固有的缺陷和不足,本发明中将浮标式雨量计的优点也弥补翻斗式雨量计的缺陷和不足,特别是由于翻斗室水体残留、翻斗室残留泥沙和油污的影响、翻斗轴承付游隙变化及沙尘阻滞使摩擦力变化的影响等等所造成的随机误差,这种随机误差造成了每次测量的实际雨量与测量雨量不同,比如实际雨量为101ml、99ml、100ml、...,但是翻斗式传感器测量雨量都认为是100ml;在本专利中采用翻斗中有浮标的设计方法,在测量原理是通过测量翻斗中的浮标位置来计量翻斗中的水量,通过视频检测手段来检测翻斗自动发生翻倒动作前瞬间翻斗中的水量,这样实际雨量与测量雨量能达到一致;同时在翻斗自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置来计量翻斗中的初始雨量,也能排除翻斗室水体残留、翻斗室残留泥沙等对计量雨量的随机误差,从这个意义上来讲翻斗只是作为雨量收集装置,而真正的计量雨量是通过浮标位置来计量的(不论是大量程以及小量程都是取决于翻斗中的浮标位置),并将本次翻斗自动发生翻倒动作瞬时翻斗中的浮标位置y(i)action-before以及前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after存储在记忆单元内,通过公式(3)计算出实际本次翻斗自动发生翻倒过程中所倾倒掉的水量;V(i)=W2*{y(i)action-before*[l+y(i)action-before*(L-lH)]]]>-y(i-l)action-after*[l+y(i-l)action-after*(L-lH)]}---(3)]]>通过公式(3)求得的是本次所倾倒掉的水量,并同时将该次翻斗自动发生翻倒动作的时刻(年月日小时分秒)一起存储在数据库的雨量记录表中。
世界气象组织和中国气象局对于雨量测定有严格的规定,目前,众所周知的雨、雪量计量单位是“毫米”。规定200毫米为雨量测定仪器的盛雨口标准口径,进入该筒内的积水深度即为雨量的毫米值。按公式(4)、(5)推算可得口径D=200mm+0.6mm(0.6mm为盛雨口边宽)(4)面积S=3.1416*(10.03)2cm2=316cm2(5)通过公式(3)和公式(5)所计算得到的值,然后根据公式(6)就能得到本次所检测到的雨量,Rain(i)=V(i)S---(6)]]>通过雨量记录表中所记录的雨量以及翻斗自动发生翻倒动作的时刻等信息可以求每小时降水量、每日降水量以及00-06,06-12,12-18,18-24时段的累计降水量,由计算公式(7)进行计算Raintotal=Σi=strattimeendtimeRain(i)---(7)]]>在计算每小时降水量时,就是将某一个小时时间内的雨量记录进行累加;同样的方法计算每日降水量时,就是将零时时间到晚间12点以前时间内的雨量记录进行累加;对于微量降水以及每分钟降水量由于检测量小、检测时间短而造成了浮标移动量小,因此必须以每秒为单位检测在翻斗的浮标位置y(i)now与前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after的相对位移,由计算公式(8)进行计算V(i)=W2*{y(i)now*[l+y(i)now*(L-lH)]-y(i-l)action-after*[l+y(i-l)action-after*(L-lH)]}---(8)]]>通过公式(6)、(7),累计在某一分钟内的雨量可以求得每分钟降水量,同样对微量降水可以通过比较长时间内的累加来得到微量降水值。
所述的翻斗的浮标位置y检测是通过所获取视频图像进行处理得到浮标位置,为了简化图像运算,在本专利中将浮标的颜色设计成红色,那么上面的检测就可以简化为红色部分在空间的位置问题;从摄像装置读取的视频图像是RGB色彩空间,RGB色彩空间对亮度比较敏感,特别是在野外使用的雨量计不应该由亮度变化而造成误测量,这里通过色彩空间转化模块将图像RGB色彩空间到YUV空间的转化,为获得浮标空间位置做准备工作;YUV颜色模型是一种常用的颜色模型,其基本特征是将亮度信号与颜色信号分离,Y代表亮度,U、V是两个彩色分量,表示色差,一般是蓝,红色的相对值,由于人眼对亮度的变化比对颜色的变化敏感,因此,YUV模型中Y分量的值所占带宽大于等于彩色分量所占带宽YUV与RGB模型之间的线形关系如公式(9)给出,Y=0.301*R+0.586*G+0.113*BU=-0.301*R-0.586*G+0.887*B(9)V=0.699*R-0.586*G-0.113*B由于我们在雨量计中只关心浮标的空间位置,因此上述公式计算时只要计算红色分量的值,然后得到相对应的二值化图像,我们将浮标的几何中心位置作为浮标在空间上的点的位置。由于计算机中的图像是以像素为单位表示的,另外由于摄像机模型在整个视频范围内并非都是线形的,因此需要建立实际空间的尺寸大小与图像中的尺寸的映射关系,即视觉雨量传感器的标定。
所述的视觉雨量传感器的标定,是将一个尺寸大于浮标活动量程的标尺放在浮标活动轨迹线上,通过计算机读取标尺上的刻度,然后将各刻度对应在图像中的像素,并对应结果存储在一张映射表中,这样通过视频图像中浮标的位置就能得到实际浮标在空间上的位置。
为了最大限度降低雨量计的功耗,在本发明中利用翻斗翻倒动作来自动产生一个触发信号,如果没有在测量状态就立即激活雨量计量装置,对翻斗中的浮标进行测量;若一段时间内无通、断信号发出,即表示降雨过程结束,系统自动进入休眠状态。
在晚间下雨往往比较多,而晚间由于亮度不够会影响视频的检测,在激活雨量计量装置的前提下,本发明中在亮度不足以测量时自动启动亮度判断及节能灯开关模块,以便能全天候进行雨量测量;所述的亮度判断及节能灯开关模块,是根据图像RGB色彩空间到YUV空间的转化的结果得到Y的亮度分量,如果当Y的值小于域值Ymin时,系统自动接通在摄像头上面的节能灯,节能灯的亮度只要能超过域值Ymin的10%左右即可,当Y的值超过域值Ymin的20%时,系统自动断开对节能灯的供电。
为了防止在翻斗发生翻倒动作过程中泄水而造成的计量误差,本发明中通过止流装置动作使引流管处在滞流状态,翻斗翻倒过程中由于滑轨的作用,推动小锥体向上运动起到一个锥阀的作用,从而阻塞引流管的流体通道,使得雨水在翻斗翻倒期间仍保留在引流管或者小漏斗中;而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗,同时也产尘一个触发信号来激活雨量计量装置,因此翻斗的设计要满足两个要求1)翻斗上的滑轨必须在翻斗翻倒以前使锥阀的作用阻塞引流管的流体通道,防止在翻斗发尘翻倒动作过程中泄水而造成的计量误差;2)而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗,同时能作为一个触发信号来激活雨量计量装置,使得雨量计能在极低功耗情况下运行。
按照上述原理制造的雨量计传感器在安装时只需调整基座的水平,无需调校翻斗感量,只要检验它能可靠翻动,因此安装调试简便易行;由于采用了无接触式的视频测量能降低故障率,减少维护或者无需维护。
本发明中的雨量传感器的翻斗不作为计量部件,即使有少量沙尘沉积于翻斗斗室以及翻斗轴承付游隙变化,引起翻斗感量微小变化,不会影响翻斗正常翻动,沙尘将会沉淀于浮子室底层,只要保证水路通畅就不会影响浮子正常工作,也不会产生附加测量误差。
本发明的有益效果主要表现在1、精确、灵敏、长期可靠,高质量完成降水过程的测量和信号输出;2、长期可靠保持低维护率、误差自校正、宽雨量宽雨强范围测量;3、测量精度高,达到《规范》要求的测量误差(雨强范围为0.01-4m m/min)不大于±2%或不大于±1%;4、无功耗型或极低功耗型;5、误差检定所需设备简单,现场检定操作简便易行;6、支持远程网络通信、智能化。


图1为雨量传感器的翻斗设计图。
图2为浮标的结构图。
图3为翻斗翻倒过程的示意图。
图4为计算机视觉在测量翻斗中浮标的示意图。
图5为计算机视觉的智能雨量传感器硬件与网络通信框图。
图6为计算机视觉的智能雨量传感器中硬件与软件结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
实施例1参照图1~图6,一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备,包括雨量收集装置,所述的雨量收集装置包括盛水器6、翻斗11,所述的盛水器6下端设有引流管8,该引流管8的下方为翻斗11,所述的翻斗11安装在铰支座12上,所述铰支座12位于当翻斗盛积的水量达到设定数量值时正好能使翻斗翻倒、将翻斗中盛积的水量倾倒完毕后翻斗由于重心恢复力的作用恢复到原来位置的平衡支点,所述的翻斗11上安装在翻斗翻倒时堵住引流管、翻斗恢复后放开引流管的止流装置10,所述的止流装置10的堵塞件与引流管8的下端配合;在所述的翻斗11内设有观测水槽13,所述的观测水槽13与翻斗底部连通,所述的观测水槽13内设有具有颜色特征的浮标7;所述翻斗11连接用于在翻斗翻到动作时产生通、断触发信号的触发传感器15,所述的智能雨量检测设备还包括用于监测观测水槽中水位的视觉传感器、用于根据视觉传感器信号计算雨量的微处理器(即视频服务器),所述观测水槽13位于视觉传感器的视觉范围内,所述的微处理器包括视觉传感器标定模块,用于设定视频图像中浮标的位置与实际浮标在空间上的位置的对应关系;浮标位置采集模块,用于采集视频传感器的视频图像,并确定浮标的位置;雨量智能计算模块,用于设定浮标的位置与翻斗的水量的对应关系;接收触发传感器的触发信号后,采集视觉传感器的信号,检测翻斗自动发生翻倒动作前瞬间浮标的位置,并依据对应关系计算翻斗中的实际雨量,检测翻斗前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置,计量翻斗中的初始雨量,实际雨量与初始雨量相减后得到本次倾倒雨量。
本实施例的智能雨量检测设备由雨量收集单元、视频图像采集与处理单元、网络通信单元等构成;所述的雨量收集装置用于观察瞬时雨量和累计雨量,所设计的雨量收集装置的上部是一个盛水器6,盛水器6为圆锥形桶型体,雨水由圆锥形桶型体盛水器汇集,通过装有小圆护网的小漏斗及其下端的引流管8,雨水进入翻斗11;翻斗11上有一个支点12,支点12的位置设计在当翻斗11盛积的水量达到一定的数量值时正好能使得翻斗翻倒,自动将翻斗11中盛积的水量倾倒,在翻斗11翻倒的过程中引流管8通过止流装置10,将水量暂时停留在小漏斗及其下端的引流管8中,当翻斗11翻倒将翻斗中盛积的水量倾倒完毕后,如附图3所示,翻斗11由于重心恢复力的作用恢复到原来位置,自动打开止流装置10使得雨水又进入翻斗11;翻斗11中设计一个有颜色特征的小浮标7,如附图2所示,小浮标7上部是一个红色小球,通过视频来观察该小浮标(红色小球)的位置,小浮标7被安置在雨量收集装置中的一个可上下方向移动的槽13内,小浮标7不会由于倾倒翻斗中的水时脱离槽,计算机视觉范围能检测到小浮标7的整个活动范围;槽13与翻斗11下部是相通的,形成水路;当翻斗11中盛积的水量发生变化时,槽13的水位也相应发生变化,由于浮力的作用小浮标7就会向上移动,能反映翻斗11中所盛积的雨量多少,视觉的方式检测雨量的原理图如附图3所示。根据上述的描述,所述的翻斗设计要满足几个条件1)容积条件翻斗的雨量收集最大量为100ml;2)雨量的计算条件小浮标位置与翻斗中的雨水容积必须是可以通过简单公式进行计算的,也就是说能通过视频观测小浮标位置迅速得到翻斗所收集的雨量;3)无泄漏条件在翻斗翻倒将翻斗中盛积的水量倾倒过程中,止流装置动作使引流管处在滞流状态;4)翻斗的动作条件当翻斗收集的雨量达到最大量100ml时,翻斗能准确动作,当翻斗翻倒动作完成后又能迅速复位,同时停止引流管的滞流状态,使雨水能流入翻斗中;5)防腐蚀条件由于雨水中包含有对一些材料的腐蚀成分,所选择的翻斗材料要耐腐蚀。
所述的容积条件,在本发明中将翻斗的设计成扁型梯形状,如附图1所示,本发明中将翻斗的宽度设计为一个恒定量W,梯形边的下部底边长度为1,梯形边的上部底边长度为L,梯形的总高度为H,当翻斗所收集的雨量到达最大高度时,翻斗中雨水的容积可以用公式(1)进行计算V=W*H*(l+L)2---(1)]]>所述的雨量的计算条件,梯形边的长度x是随着水位的高度y变化而变化的,因此长度x是高度y的线形函数,所以我们可以通过这个关系式求得在某个高度时翻斗中雨水的容积,公式如(2)所示V(y)=W*y*[l+y*(L-lH)]2---(2)]]>从上述公式可以知道,我们只要测量出小浮标位置,也就是得到高度y,就能计算出在某个高度时翻斗中雨水的容积,当然也可以事先设计好一张表格,通过某一个高度y进行查表得到相对应的雨水的容积。从公式(2)知道雨量的测量准确度取决于翻斗的制造精度。
所述的无泄漏条件,当翻斗翻倒动作开始时,由于在翻斗上的滑轨14的作用,使得止流装置10动作使引流管处在滞流状态,推动止流装置10的小锥体向上运动起到一个锥阀的作用,从而阻塞引流管的流体通道,使得雨水在翻斗翻倒期间仍保留在引流管或者小漏斗中;而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗,保证了泄水过程中产生漏记损失。
所述的防腐蚀条件,在本专利中采用铝合金材料进行制造翻斗以及其他零部件,翻斗中内部要光滑,以便能将翻斗中的一些渣滓在翻斗翻倒过程中清理出去。
所述的翻斗的动作条件,是通过雨水的容积变化时翻斗的重心变化原理实现的,图3中当翻斗中的雨水容积达到最大容积时,相对与支点的雨水的重心与翻斗本身的重心的平衡被破坏,翻斗自动发生翻倒动作,由于制造上的误差,在本发明中设计了一个调节平衡块,通过调节平衡块调节相对与支点的翻斗本身的重心来达到准确的翻斗的动作。
为了弥补翻斗式传感器测量雨量上的一些固有的缺陷和不足,本发明中将浮标式雨量计的优点来弥补翻斗式雨量计的缺陷和不足,特别是由于翻斗室水体残留、翻斗室残留泥沙和油污的影响、翻斗轴承付游隙变化及沙尘阻滞使摩擦力变化的影响等等所造成的随机误差,这种随机误差造成了每次测量的实际雨量与测量雨量不同,比如实际雨量为101ml、99ml、100ml、...,但是翻斗式传感器测量雨量都认为是100ml;在本专利中采用翻斗中有浮标的设计方法,在测量原理是通过测量翻斗中的浮标位置来计量翻斗中的水量,通过视频检测手段来检测翻斗自动发生翻倒动作前瞬间翻斗中的水量,这样实际雨量与测量雨量能达到一致;同时在翻斗自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置来计量翻斗中的初始雨量,也能排除翻斗室水体残留、翻斗室残留泥沙等对计量雨量的随机误差,从这个意义上来讲翻斗只是作为雨量收集装置,而真正的计量雨量是通过浮标位置来计量的(不论是大量程以及小量程都是取决于翻斗中的浮标位置),并将本次翻斗自动发生翻倒动作瞬时翻斗中的浮标位置y(i)action-before以及前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after存储在记忆单元内,通过公式(3)计算出实际本次翻斗自动发生翻倒过程中所倾倒掉的水量;V(i)=W2*[y(i)action-before*[l+y(i)action-before*(L-lH)]]]>-y(i-l)action-after*[l+y(i-l)action-after*(L-lH)]}---(3)]]>通过公式(3)求得的是本次所倾倒掉的水量,并同时将该次翻斗自动发生翻倒动作的时刻(年月日小时分秒)一起存储在数据库的雨量记录表中。
世界气象组织和中国气象局对于雨量测定有严格的规定,目前,众所周知的雨、雪量计量单位是“毫米”。规定200毫米为雨量测定仪器的盛雨口标准口径,进入该筒内的积水深度即为雨量的毫米值。按公式(4)、(5)推算可得口径D=200mm+0.6mm(0.6mm为盛雨口边宽)(4)面积S=3.1416*(10.03)2cm2=316cm2(5)通过公式(3)和公式(5)所计算得到的值,然后根据公式(6)就能得到本次所检测到的雨量,
Rain(i)=V(i)S---(6)]]>通过雨量记录表中所记录的雨量以及翻斗自动发生翻倒动作的时刻等信息可以求每小时降水量、每日降水量以及00-06,06-12,12-18,18-24时段的累计降水量,由计算公式(7)进行计算Raintotal=Σi=starttimeendtimeRain(i)---(7)]]>在计算每小时降水量时,就是将某一个小时时间内的雨量记录进行累加;同样的方法计算每日降水量时,就是将零时时间到晚间12点以前时间内的雨量记录进行累加;对于微量降水以及每分钟降水量由于检测量小、检测时间短而造成了浮标移动量小,因此必须以每秒为单位检测在翻斗的浮标位置y(i)now与前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after的相对位移,由计算公式(8)进行计算V(i)=W2*{y(i)now*[l+y(i)now*(L-lH)]-y(i-l)action-after*[l+y(i-l)action-after*(L-lH)]}---(8)]]>通过公式(6)、(7),累计在某一分钟内的雨量可以求得每分钟降水量,同样对微量降水可以通过比较长时间内的累加来得到微量降水值。
所述的翻斗的浮标位置y检测是通过所获取视频图像进行处理得到浮标位置,为了简化图像运算,在本专利中将浮标的颜色设计成红色,那么上面的检测就可以简化为红色部分在空间的位置问题;从摄像装置读取的视频图像是RGB色彩空间,RGB色彩空间对亮度比较敏感,特别是在野外使用的雨量计不应该由亮度变化而造成误测量,这里通过色彩空间转化模块将图像RGB色彩空间到YUV空间的转化,为获得浮标空间位置做准备工作;YUV颜色模型是一种常用的颜色模型,其基本特征是将亮度信号与颜色信号分离,Y代表亮度,U、V是两个彩色分量,表示色差,一般是蓝,红色的相对值,由于人眼对亮度的变化比对颜色的变化敏感,因此,YUV模型中Y分量的值所占带宽大于等于彩色分量所占带宽YUV与RGB模型之间的线形关系如公式(9)给出,
Y=0.301*R+0.586*G+0.113*BU=-0.301*R-0.586*G+0.887*B(9)V=0.699*R-0.586*G-0.113*B由于我们在雨量计中只关心浮标的空间位置,因此上述公式计算时只要计算红色分量的值,然后得到相对应的二值化图像,我们将浮标的几何中心位置作为浮标在空间上的点的位置。由于计算机中的图像是以像素为单位表示的,另外由于摄像机模型在整个视频范围内并非都是线形的,因此需要建立实际空间的尺寸大小与图像中的尺寸的映射关系,即视觉雨量传感器的标定。
所述的视觉雨量传感器的标定,是将一个尺寸大于浮标活动量程的标尺放在浮标活动轨迹线上,通过计算机读取标尺上的刻度,然后将各刻度对应在图像中的像素,并对应结果存储在一张映射表中,这样通过视频图像中浮标的位置就能得到实际浮标在空间上的位置。
为了最大限度降低雨量计的功耗,在本发明中利用翻斗翻倒动作来自动产生一个触发信号,如果雨量传感器没有在测量状态就立即激活雨量传感器中的供电电源,对翻斗中的浮标进行测量;若一段时间内无通、断信号发出,即表示降雨过程结束,系统自动进入休眠状态。附图4中的触发信号单元15当翻斗11发生翻倒动作时,会发出一个脉冲信号,同时该触发信号单元15也起到了翻斗11恢复状态的定位作用。
在晚间下雨往往比较多,而晚间由于亮度不够会影响视频的检测,在激活雨量计量装置的前提下,本发明中在亮度不足以测量时自动启动亮度判断及节能灯开关模块,以便能全天候进行雨量测量;所述的亮度判断及节能灯开关模块,是根据图像RGB色彩空间到YUV空间的转化的结果得到Y的亮度分量,如果当Y的值小于域值Ymin时,系统自动接通在摄像头上面的节能灯,节能灯的亮度只要能超过域值Ymin的10%左右即可,当Y的值超过域值Ymin的20%时,系统自动断开对节能灯的供电。
为了防止在翻斗发生翻倒动作过程中泄水而造成的计量误差,本发明中通过止流装置动作使引流管处在滞流状态,翻斗翻倒过程中由于滑轨的作用,推动小锥体向上运动起到一个锥阀的作用,从而阻塞引流管的流体通道,使得雨水在翻斗翻倒期间仍保留在引流管或者小漏斗中;而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧9的回复力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗,同时也产生一个触发信号来激活雨量计量装置,因此翻斗的设计要满足两个要求1)翻斗上的滑轨必须在翻斗翻倒以前使锥阀的作用阻塞引流管的流体通道,防止在翻斗发生翻倒动作过程中泄水而造成的计量误差;2)而当翻斗恢复原来位置时,小锥体依靠弹簧力的作用使得引流管的雨水畅通进入翻斗,同时能作为一个触发信号来激活雨量计量装置,使得雨量计能在极低功耗情况下运行。
所述的视频图像采集与处理装置,本发明中采用了全方位视觉传感器,其目的是能在读取小浮标的视频信息同时又能检测周围的视频信息,这样雨量传感器也能检测泥石流等自然灾害的视频信息;全方位视觉传感器如图4中右边部分所示,聚光透镜4以及摄像单元5固定在圆筒体的下部;圆筒体的上部固定着一个向下的大曲率的折反射镜1,在折反射镜1的底部中央安装一个黑色的倒圆锥体2,用于防止光饱和;其光学原理是全景图像的光点经透明外罩3,在折反射镜1上形成折反射,然后在CMOS摄像单元5上成像。这样能将一个半球(折反射镜)中的信息压缩成一幅图像,使得一幅图像中的信息量更大。
本发明中选择嵌入式Linux系统,主要达到集传感、通信、移动为一体的目的,嵌入式Linux系统中包括了软件与硬件技术,其中嵌入式Linux软件是核心技术,它能实现全方位视觉的视频服务器的功能。
嵌入式Linux全方位视觉传感器系统结构如附图6所示。在嵌入式系统硬件方面,选用Samsung公司的S3c2410开发板为嵌入式arm9硬件平台,处理器内部集成了ARM公司ARM920T处理器核的32位微控制器,此外,配置16MB 16位的Flash和64MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9000E扩展一个网口并引出一个HOST USB接口。通过在USB接口上外接一个带USB口的摄像头,将采集到的视频图像数据传输到输入缓冲区中进行处理。
所述的视频服务器,其目的是不断读取全方位视觉传感器所拍摄到的场景图像信息,并提供对有线及无线网络的支持,使各种网络与远程主机进行Socket通讯,实现在远程主机上进行视频分析与处理,也可以通过无线网络传输场景信息到手机上,方便用户随时随地查看现场信息。全方位视觉传感器视频服务器的架构如图5所示,在S3c2410中建立视频服务器。
按照上述原理制造的雨量计传感器在安装时只需调整基座的水平,无需调校翻斗感量,只要检验它能可靠翻动,因此安装调试简便易行;由于采用了无接触式的视频测量能降低故障率,减少维护或者无需维护。
本发明中的雨量传感器的翻斗不作为计量部件,即使有少量沙尘沉积于翻斗斗室以及翻斗轴承付游隙变化,引起翻斗感量微小变化,不会影响翻斗正常翻动,沙尘将会沉淀于浮子室底层,只要保证水路通畅就不会影响浮子正常工作,也不会产生附加测量误差。
本实施例提供了一种高精度高可靠数字式视频雨量观测方式,满足了水文气象部门急需的高精度观测设备的要求,将光、机、电、通信、图像处理等技术集成在一起,实现了智能化计算,消除了各种测量误差,提高了雨量传感器的分辨力和测量精度,减少了各种功耗,实现了雨量的自动数据采集处理,提供各种通信手段以及各种控制功能,能在非常恶劣的环境条件下可靠工作,同时该雨量传感器支持各种网络通信,能方便地进行组网,对同时把握区域的雨量分布情况提供了一种新的手段。
实施例2参照图1~图6本实施例的视觉传感器采用一般的摄像头,该摄像头对准小浮标进行检测,设计与安装时必须保证摄像头的视场范围覆盖小浮标的整个活动行程。其余结构、工作过程与实施例1相同。
权利要求
1.一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备,包括雨量收集装置,所述的雨量收集装置包括盛水器、翻斗,所述的盛水器下端设有引流管,该引流管的下方为翻斗,所述的翻斗安装在铰支座上,所述铰支座位于当翻斗盛积的水量达到设定数量值时正好能使翻斗翻倒、将翻斗中盛积的水量倾倒完毕后翻斗由于重心恢复力的作用恢复到原来位置的平衡支点,其特征在于所述的翻斗上安装在翻斗翻倒时堵住引流管、翻斗恢复后放开引流管的止流装置,所述的止流装置的堵塞件与引流管的下端配合;在所述的翻斗内设有观测水槽,所述的观测水槽与翻斗底部连通,所述的观测水槽内设有具有颜色特征的浮标;所述翻斗连接用于在翻斗翻到动作时产生通、断触发信号的触发传感器,所述的智能雨量检测设备还包括用于监测观测水槽中水位的视觉传感器、用于根据视觉传感器信号计算雨量的微处理器,所述观测水槽位于视觉传感器的视觉范围内,所述的微处理器包括视觉传感器标定模块,用于设定视频图像中浮标的位置与实际浮标在空间上的位置的对应关系;浮标位置采集模块,用于采集视频传感器的视频图像,并确定浮标的位置;雨量智能计算模块,用于设定浮标的位置与翻斗的水量的对应关系;接收触发传感器的触发信号后,采集视觉传感器的信号,检测翻斗自动发生翻倒动作前瞬间浮标的位置,并依据对应关系计算翻斗中的实际雨量,检测翻斗前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置,计量翻斗中的初始雨量,实际雨量与初始雨量相减后得到本次倾倒雨量。
2.如权利要求1所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于所述的翻斗呈扁型梯形状,翻斗的宽度为一个恒定量W,梯形边的下部底边长度为l,梯形边的上部底边长度为L,梯形的总高度为H,浮标的位置即水位的高度y,在雨量智能计算模块中,翻斗梯形边的长度x是水位的高度y的线形函数,建立水位的高度与翻斗中雨水的容积的对应关系,公式如(2)所示V(y)=W*y*[l+y*(L-lH)]2---(2)]]>上式中,V为翻斗中雨水的容积;将本次翻斗自动发生翻倒动作瞬时翻斗中的浮标位置y(i)action-before以及前一次自动恢复动作后的翻斗中的浮标位置y(i-1)action-after存储在记忆单元内,通过公式(3)计算出实际本次翻斗自动发生翻倒过程中所倾倒掉的水量;V(i)=W2*{y(i)action-bcfore*[l+y(i)action-before*(L-lH)]---(3);]]>-y(i-1)action-after*[l+y(i-1)action-after*(L-lH)]}]]>设定盛水器的面积为S,根据公式(6)就能得到本次所检测到的雨量,Rain(i)=V(i)S---(6)]]>上式中,Rain为雨量。
3.如权利要求2所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于在雨量智能计算模块中,记录该次翻斗自动发生翻倒动作的时刻,并将各个翻倒时刻记录在数据库记录表中,并记录各个翻到时刻的雨量,运用统计方式计算得到设定时间段的雨量。
4.如权利要求1-3之一所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于在雨量智能计算模块中,接收触发传感器的触发信号后,打开供电电源,开始采集视频传感器的视频图像,如超过设定的时间没有通、断触发信号,关断供电电源。
5.如权利要求1-3之一所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于在浮标位置采集模块,读取观测水槽的视频图像,通过色彩空间转化模块将图像RGB色彩空间到YUV空间的转化,转化关系如下Y=0.301*R+0.586*G+0.113*BU=-0.301*R-0.586*G+0.887*B(9)V=0.699*R-0.586*G-0.113*B上式中,Y代表YUV颜色模型的亮度,U、V是YUV颜色模型的两个彩色分量,表示色差;R表示RGB色彩空间的红色;G表示RGB色彩空间的绿色;B表示RGB色彩空间的蓝色;计算浮标颜色分量的值,然后得到相对应的二值化图像,将浮标的几何中心位置作为浮标在空间上的点的位置。
6.如权利要求1-3之一所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于所述的止流装置包括安装在翻斗上的滑轨、位于滑轨上的滚轮,所述的滑轨与堵塞件上的滚轮依靠弹簧力紧密接触,所述的滚轮安装在所述引流管下部,在所述的滚轮与所述引流管下部之间设有复位弹簧。
7.如权利要求6所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于当翻斗位于初始位置时,所述的滑轨与铰支座距离最近的一端与滚轮接触,堵塞件处于放松状态,滑轨另一端的下部位于支撑块上,所述的触发传感器位于滑轨与支撑块的接触面的之间。
8.如权利要求1-3之一所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于所述雨量智能计算模块还包括微小雨量测量单元,用于设定视频传感器的浮标位置采样频率,周期性地读取浮标的位置,检测每一周期的翻斗中的浮标位置变化,统计设定时间段的微小雨量数据。
9.如权利要求8所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于所述的视频传感器为全方位视觉传感器,包括折反射镜、透明圆筒体,所述的透明圆筒体的上部固定向下的大曲率的折反射镜,聚光透镜以及摄像单元固定在圆简体的下部,所述的折反射镜的下部中央设有黑色倒圆锥体。
10.如权利要求5所述的基于计算机视觉的智能雨量检测设备,其特征在于所述的智能雨量检测设备还包括照明灯,所述的照明灯安装在视觉传感器上,所述的微处理器还包括亮度判断及节能灯开关模块,用于提取图像RGB色彩空间到YUV空间的转化的结果得到Y的亮度分量,如果当Y的值小于域值Ymin时,自动接通照明灯,照明灯的亮度为域值Ymin的10%,当Y的值超过域值Ymin的20%时,自动断开对照明灯的供电。
全文摘要
一种基于计算机视觉的智能雨量检测设备,包括雨量收集装置,雨量收集装置包括盛水器、翻斗,盛水器下端设有引流管,引流管的下方为翻斗,翻斗安装在铰支座上,翻斗上安装止流装置,止流装置的堵塞件与引流管的下端配合;在翻斗内设有观测水槽,观测水槽与翻斗底部连通,观测水槽内设有具有颜色特征的浮标;翻斗连接触发传感器,智能雨量检测设备还包括用于监测观测水槽中水位的视觉传感器、用于根据视觉传感器信号计算雨量的微处理器,所述观测水槽位于视觉传感器的视觉范围内,微处理器包括视觉传感器标定模块、浮标位置采集模块、雨量智能计算模块。本发明提供一种安装调整简单、测量精度高、安全可靠性强的基于计算机视觉的智能雨量检测设备。
文档编号G01W1/14GK1963564SQ20061015467
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者汤一平, 周宗思, 楼勇攀, 严海东, 柳圣军, 金海明 申请人:浙江工业大学
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1