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专利号: 2018101454739
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-27
缴费截止日期: 2026-03-12
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摘要:

权利要求书:

1.一种水位监测方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤A、将带有长度刻度的标杆固定于待测水位区域,连续采集多幅标杆与水面所在区域的图像;

步骤B、对标杆与水面图像进行灰度转换,并对其中两幅图像的灰度值进行差分运算,得到差分灰度图像;

步骤C、保留标杆的纵向图像对差分灰度图像进行截取,按行求取截取后差分灰度图像中灰度值的均值与方差,并绘制出标杆与水面所在区域均值与方差之积关于图像纵坐标的关系图;

步骤D、利用阈值分割算法找出第一次发生突变时对应的纵坐标,即为水面纵坐标;

步骤E、结合实际标杆长度与图像坐标的映射关系以及水面纵坐标计算水面以上标杆刻度的实际长度,用标杆刻度长度减去水面以上标杆刻度的实际长度,得到当前水位值。

2.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,对标杆和水面进行图像采集时应当使标杆同一刻度线上各点位置纵坐标相同。

3.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,步骤B中灰度转换时需提取标杆与水面交界处图像,分辨标杆与水面交界处的具体方法为:利用图像中标杆灰度值不变而水面灰度值不断变化的特点来分辨标杆与水面交界处。

4.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,进行差分运算的两幅图像拍摄时间间隔小于30秒。

5.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,对于步骤B得到的差分灰度图像还需要进行归一化处理,使差分灰度图像的灰度值处于0~255之间。

6.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,对于步骤C绘制出的关系图需进行滤波处理后再用于步骤D中的阈值分割计算。

7.根据权利要求1所述的水位监测方法,其特征在于,对于步骤D得到的水面纵坐标还需进行数据平滑处理,将平滑处理得到的水面纵坐标用于下一步运算,数据平滑处理的具体方法如下:从连续采集的多幅标杆与水面所在区域的图像中选取数幅图像,分别两两进行步骤B至步骤D的运算处理,得到多个水面纵坐标,对所有的水面纵坐标进行统计平滑处理。