使用图像处理测量水位的方法与流程

本发明涉及了一种使用图像处理测量水位的方法，特别是用于一种利用目标水尺结合图像处理的方法进行水位测量,从而获取实时水位的处理方法。

背景技术：

在水位测量中一般采用超声测量的方式，超声测量数据源的可追溯性较差，而目前在水位测量中需要对历史数据进行追溯，因此引入图像处理的方式进行水位测量，在实现水位测量的同时，具备良好的可追溯性。

技术实现要素：

本申请的发明目的在于提供一种使用图像处理来测量水位的方法，在有测量水尺的情况下进行实时水位测量方法，该方法可以在水中竖直安放一个水尺，在对面安置一台相机，通过相机拍摄水尺的图像，通过图像识别测量水位线，结合水尺的高度计算出水位的实际高度。

为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：

本发明的使用图像处理来测量水位的方法，该方法包括以下步骤：

1） 在河床中竖直安置具有一定宽度的水尺，在河岸上借助相机杆固定放置一台相机，使相机视野范围覆盖水尺的整个高度，相机对准水尺进行拍摄得到水尺照片;

其中：

2） 在相机所拍摄的水尺照片中提取水尺图像，对倾斜的水尺进行旋转，使水尺在该图像中处于垂直位置，然后在图像中截取水尺的最小内接矩形，得到校正图像，在校正图像中，读取水尺的最小内接矩形中一列网格的灰度值，将每个网格的灰度值与相邻网格的灰度值进行比较，得出一组数据，找出该组数据的最大绝对值和该绝对值所对应的两个相邻的网格，在上述两个相邻的网格之间划出一条垂直于水尺的直线，即水位线；

3） 测量出水尺在校正图像中的高度h，水位线位于校正图像底部的高度h₁,根据公式l₁=( l*h₁)/h，计算出实际水位的高度l₁，其中l为已知的水尺的实际高度。

本发明引入了图像处理的方式来进行水位测量，在实现水位测量的同时，具备良好的可追溯性。

附图说明

图1为水尺和相机在河床和河岸中安装位置的示意图；

图2为相机所拍摄的水尺照片，该图为相机所拍摄的真实图；

图3为从图2中截取的水尺图像的示意图；

图4为将图3进行处理后校正图像的示意图。

在图1至图4中，标号1为水尺；标号2为相机；标号3为相机杆；标号4为河岸；标号5为河床；标号6为水位线。

具体实施方式

本发明一种使用图像处理来测量水位的方法，该方法包括以下步骤：

1） 图1所示，在河床5中竖直安置具有一定宽度的水尺1，在河岸4上借助相机杆3固定放置一台相机2，使相机2视野范围覆盖水尺1的整个高度，相机2对准水尺1进行拍摄得到水尺照片（即图2）;

2） 在相机2所拍摄的水尺照片（即图2）中提取水尺1图像（如图3所示），对倾斜的水尺1进行旋转，使水尺1在该图像中处于垂直位置，然后在图像中截取水尺1的最小内接矩形，得到如图4所示的校正图像，在校正图像中，读取水尺1的最小内接矩形中一列网格的灰度值，将每个网格的灰度值与相邻网格的灰度值进行比较，得出一组数据，找出该组数据的最大绝对值和该绝对值所对应的两个相邻的网格，在上述两个相邻的网格之间划出一条垂直于水尺1的直线，即水位线6；

3） 测量出水尺1在校正图像（即图4）中的高度h，水位线6位于校正图像底部的高度h₁,根据公式l₁=( l*h₁)/h，计算出实际水位的高度l₁，其中l为已知的水尺1的实际高度。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。