一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机的制作方法

本发明涉及智能摄像机技术领域，具体为一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机。

背景技术：

随着各种化工、食品、石油、仓储等工业的发展，涉及到液体存储的部分对于罐体自动计量技术也越来越重视。液位作为自动计量的一个重要参数，它的测量准确与否，起着非常重要的作用。在我国的化工厂，坐落着成千上万的储罐，它们的液位参数测量的准确性、可靠性以及即时性对于生产起着关键的作用。

目前的液位检测方法国际上普遍使用的是自记式水位计，就其感应水位的方式而言可以划分为：一种是接触式的，主要包括浮子式、压力式；一种是非接触式的，主要包括超声波式、雷达式等。

传统液位计大多无数据远传功能，无法将液位检测功能与实时视频观察相结合，不同液位计对使用的环境有要求，某些环境中使用的液位计设备成本高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机,包括摄像机本体，所述摄像机本体包括前壳体、中壳体和后壳体，所述前壳体、中壳体、后壳体卡合连接，所述前壳体和中壳体之间安装主控芯板、电源板和摄像头模组，所述中壳体和后壳体之间安装接口板。

优选的，所述主控芯板上设有主控单元、串口单元和网口单元，所述摄像头模组采集液位计图片，所述摄像头模组连接主控单元，所述主控单元通过串口单元连接接口板，所述接口板通过rs485和电流环连接用户设备；所述主控单元通过网口单元连接用户终端，所述主控单元内设有算法模块和视频编码模块。

优选的，使用方法包括以下步骤：

a、摄像头模组采集液位计图片，提供给主控单元中的算法模块和视频编码模块；

b、算法模块分析图片得出液位计液位结果，通过串口单元输出给接口板，接口板通过rs485和电流环输出给用户设备；

c、视频编码模块将图片以及液位结果编码为视频流,提过网口输出提供给用户访问观看。

优选的，所述步骤a中液位计液位检测算法流程如下：

a、图像预处理：利用网络摄像机自带的宽动态，3d滤波，畸变校正功能，以及自行实现的中值滤波功能优化图像，降低图像噪声；

b、液位特征检测：针对液位计的液位面上下分明，液位变化连续的特征，采用单帧图像检测和前后帧差值检测的方法，得出两组特征结果；

c、结果合理性分析：针对液位特征检测阶段得出的两组结果，比较两组结果的可靠性参数，再结合上一次的预测，得出最优的结果；

d、下一次结果的预测：虑到在连续实时的视频液位检测中，不会发生突变的情况，液位变化的速度可通过历史的结果得出，可做出对下一次结果的预测。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计新颖，通过实时视频使得用户可观察到被检测物体的周围状态，通过图像处理算法检测液位，将精确的液位数据提供给用户。基于图像识别的液位仪设备，扩展了液位仪设备的种类，扩展了液位仪适应的环境范围，为用户的提供了更多的选择。本发明在一定程度上解放了人眼观察液位位置的繁琐工作，且内嵌的液位检测算法采用仿人眼识别液位的过程，具有可靠性高，抗干扰能力强的特点。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明控制原理框图；

图3为本发明流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机,包括摄像机本体，所述摄像机本体包括前壳体1、中壳体2和后壳体3，所述前壳体1、中壳体2、后壳体3卡合连接，所述前壳体1和中壳体2之间安装主控芯板4、电源板5和摄像头模组6，所述中壳体2和后壳体3之间安装接口板7。

本发明中，主控芯板4上设有主控单元8、串口单元9和网口单元10，所述摄像头模组6采集液位计11图片，所述摄像头模组6连接主控单元8，所述主控单元8通过串口单元9连接接口板7，所述接口板7通过rs485和电流环连接用户设备12；所述主控单元8通过网口单元10连接用户终端13，所述主控单元8内设有算法模块14和视频编码模块15。

本发明的使用方法包括以下步骤：

a、摄像头模组采集液位计图片，提供给主控单元中的算法模块和视频编码模块；

b、算法模块分析图片得出液位计液位结果，通过串口单元输出给接口板，接口板通过rs485和电流环输出给用户设备；

c、视频编码模块将图片以及液位结果编码为视频流,提过网口输出提供给用户访问观看。

此外，本发明中，步骤a中液位计液位检测算法流程如下：

a、图像预处理：利用网络摄像机自带的宽动态，3d滤波，畸变校正功能，以及自行实现的中值滤波功能优化图像，降低图像噪声；

b、液位特征检测：针对液位计的液位面上下分明，液位变化连续的特征，采用单帧图像检测和前后帧差值检测的方法，得出两组特征结果；

c、结果合理性分析：针对液位特征检测阶段得出的两组结果，比较两组结果的可靠性参数，再结合上一次的预测，得出最优的结果；

d、下一次结果的预测：虑到在连续实时的视频液位检测中，不会发生突变的情况，液位变化的速度可通过历史的结果得出，可做出对下一次结果的预测。

综上所述，本发明结构设计新颖，通过实时视频使得用户可观察到被检测物体的周围状态，通过图像处理算法检测液位，将精确的液位数据提供给用户。基于图像识别的液位仪设备，扩展了液位仪设备的种类，扩展了液位仪适应的环境范围，为用户的提供了更多的选择。本发明在一定程度上解放了人眼观察液位位置的繁琐工作，且内嵌的液位检测算法采用仿人眼识别液位的过程，具有可靠性高，抗干扰能力强的特点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种内嵌液位实时检测功能的智能摄像机，包括摄像机本体，摄像机本体包括前壳体、中壳体和后壳体，前壳体、中壳体、后壳体卡合连接，前壳体和中壳体之间安装主控芯板、电源板和摄像头模组，中壳体和后壳体之间安装接口板，本发明结构设计新颖，通过实时视频使得用户可观察到被检测物体的周围状态，通过图像处理算法检测液位，将精确的液位数据提供给用户。基于图像识别的液位仪设备，扩展了液位仪设备的种类，扩展了液位仪适应的环境范围，为用户的提供了更多的选择。

技术研发人员：马彦明;龚卫东
受保护的技术使用者：江苏东方赛光电有限公司
技术研发日：2019.01.15
技术公布日：2019.04.19