一种水质水体扫描仪和无人水上水质检测作业方法技术

本发明专利技术提供一种水质水体扫描仪和基于该水质水体扫描仪的无人水上水质检测作业方法。水质水体扫描仪包括控制器、电推杆、遮光罩、发光源和图像采集器，所述遮光罩连接电推杆的伸缩端，所述发光源和图像采集器设置于遮光罩内，所述控制器分别连接电推杆、发光源和图像采集器。需要作业时，控制器控制电推杆伸出，将遮光罩、发光源和图像采集器推出，遮光罩罩住待测区域的水面，形成局部暗室，开启发光源，图像采集器开始采集图像信息，并进行输出处理，得到符合要求的色谱，该装置避免了外界光的影响，图像采集器采用普通的相机或摄像机即可收集到符合处理数据的图像信息，成本低、能够很好的普及应用。好的普及应用。好的普及应用。

【技术实现步骤摘要】
一种水质水体扫描仪和无人水上水质检测作业方法


[0001]本专利技术涉及水质检测领域，具体涉及一种水质水体扫描仪和基于该水质水体扫描仪的无人水上水质检测作业方法。

技术介绍

[0002]除了常规的水质采样和水质探头，现有比较常用的另一种水质检测方式是通过采集水面的图像信息，后续通过图像处理(去杂色、滤波等操作)，获得需要的色谱，再根据色谱比对，获得当前的水质参数。现有技术中，多为高光谱和多光谱方式监测水质，但是高光谱和多光谱设备昂贵，其价格都在10万到30万人民币一套左右，不适合普及应用。且受外界影响较大，使用也颇为不便，使用普通摄像机或者照相机进行直接监测受外界光线影响也无法获得真实的色谱。此外，图像后续处理运算量巨大，处理速度较慢。因此，需要一种成本低、能够快速处理，且又能够收集到符合处理数据的图像信息的设备以及作业方式，方便普及应用。

技术实现思路

[0003]为此，本专利技术提供一种水质水体扫描仪和基于该水质水体扫描仪的无人水上水质检测作业方法。能够有效解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]一种水质水体扫描仪，包括控制器、电推杆、遮光罩、发光源和图像采集器，所述遮光罩连接电推杆的伸缩端，所述发光源和图像采集器设置于遮光罩内，所述控制器分别连接电推杆、发光源和图像采集器。
[0006]进一步的，所述遮光罩具有一正对其开口的底壁，所述发光源和图像采集器均固定于所述遮光罩的底壁上，以正对所述遮光罩的开口。
[0007]进一步的，所述发光源为环形发光源，所述图像采集器设置于环形发光源的中心位置。
[0008]进一步的，所述发光源为LED恒定光源。
[0009]进一步的，所述图像采集器为相机或摄像机。
[0010]进一步的，还包括连接法兰，所述连接法兰固定于电推杆的伸缩端上，所述遮光罩固定于所述连接法兰上。
[0011]一种无人水上水质检测作业方法，包括如下步骤：
[0012]A1，提供上述所述的水质水体扫描仪，将水质水体扫描仪的电推杆固定于载具上，所述控制器通过无线通信模块与远程端实现通信连接；
[0013]A2，载具到达指定位置后，远程端提供作业信号，控制器接收信号后，控制电推杆伸出，进而带动遮光罩罩住水面，形成局部暗室；
[0014]A3，控制器控制发光源开启，对遮光罩罩住的水面进行照明；
[0015]A4，控制器控制图像采集器开始采集水面的图像信息，并输出至控制器；
[0016]A5，控制器通过无线通信模块将图像信息传输至远程端，通过远程端对图像信息进行处理，实现检测水质。
[0017]进一步的，所述水质水体扫描仪还包括定位模块，定位模块连接控制器，以提供当前位置坐标给控制器，在步骤A5，控制器将图像信息和当前位置坐标一起传输至远程端。
[0018]通过本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：
[0019]在载具(如无人船)到达预定作业区域时电推杆伸出，将遮光罩遮住水面形成局部暗室，开启发光源，图像采集器开始采集图像信息，并进行输出处理，得到符合要求的色谱，该装置避免了外界光的影响，图像采集器采用普通的相机或摄像机即可收集到符合处理数据的图像信息，实现原位、实时的图像采集和处理，结合无人船实现一定水域面积的水质扫描，成本低、速度快、能够很好的普及应用。
附图说明
[0020]图1所示为实施例中水质水体扫描仪的立体示意图；
[0021]图2所示为实施例中水质水体扫描仪的结构分解示意图；
[0022]图3所示为实施例中水质水体扫描仪的仰视图；
[0023]图4所示为实施例中水质水体扫描仪在收纳状态下的正视图；
[0024]图5所示为实施例中水质水体扫描仪在工作状态下的正视图；
[0025]图6所示为实施例中无人水上水质检测作业的原理框图；
[0026]图7所示为实施例中无人水上水质检测作业方法的流程框图。
具体实施方式
[0027]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0028]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0029]参照图1至图5所示，本实施例提供的一种水质水体扫描仪，包括控制器(在图1至图5中未示出，请参照图6中的控制器60)、电推杆10、遮光罩20、发光源30和图像采集器40，所述遮光罩20连接电推杆10的伸缩端，所述发光源30和图像采集器40设置于遮光罩20内，所述控制器60分别连接电推杆10、发光源30和图像采集器40，以分别对电推杆10、发光源30和图像采集器40进行控制作业。
[0030]需要作业时，控制器60控制电推杆10伸出，将遮光罩20、发光源30和图像采集器40推出，遮光罩20罩住待测区域的水面，形成局部暗室，开启发光源30，图像采集器40开始采集图像信息，并进行输出处理，以得到符合要求的色谱，该装置避免了外界光的影响，图像采集器40采用普通的相机或摄像机即可收集到符合处理数据的图像信息，成本低、能够很好的普及应用。
[0031]进一步的，本实施例中，所述遮光罩20具有一正对其开口21的底壁22，所述发光源30和图像采集器40均固定于所述遮光罩20的底壁22上，以正对所述遮光罩20的开口。发光源30发出的光能够起到很好的照明，且能够很好的避免光线直射到图像采集器40上，图像
采集器40所采集的图像更为清晰。当然的，在其它实施例中，发光源30和图像采集器40的布局位置不局限于此。
[0032]再具体的，本实施例中，所述发光源30为环形发光源，所述图像采集器40设置于环形发光源30的中心位置，环形发光源30能够均匀的照射水面，所采集的图像更为真实，后续水质的检测结果更为准确。
[0033]再具体的，所述发光源30为LED恒定光源，即采用恒流驱动的LED光源，LED灯珠耗能低，且单面出光，出射光角度较小，能够更好的照射水面，其恒流不会造成闪烁而影响图像的采集。当然的，在其它实施例中，发光源30的结构以及类型不局限于此。也可以采用其它如荧光灯等灯具替代。
[0034]进一步的，本实施例中，所述图像采集器40为相机或摄像机，相机拍摄照片，以照片形式上传；而摄像机可拍摄视频，以视频文件的形式上传。均可以采集水面的图像信息。
[0035]进一步的，本实施例中，还包括连接法兰50，所述连接法兰50固定于电推杆10的伸缩端上，所述遮光罩20固定于所述连接法兰50上。连接法兰50作为中间连接件，能够很好的连接遮光罩20和电推杆10的伸缩端，结构简单、操作简便。当然的，在其它实施例中，也可以无需采用连接法兰50进行转接，可以通过其他固定方式将遮光罩2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水质水体扫描仪，其特征在于：包括控制器、电推杆、遮光罩、发光源和图像采集器，所述遮光罩连接电推杆的伸缩端，所述发光源和图像采集器设置于遮光罩内，所述控制器分别连接电推杆、发光源和图像采集器。2.根据权利要求1所述的水质水体扫描仪，其特征在于：所述遮光罩具有一正对其开口的底壁，所述发光源和图像采集器均固定于所述遮光罩的底壁上，以正对所述遮光罩的开口。3.根据权利要求2所述的水质水体扫描仪，其特征在于：所述发光源为环形发光源，所述图像采集器设置于环形发光源的中心位置。4.根据权利要求1或2或3所述的水质水体扫描仪，其特征在于：所述发光源为LED恒定光源。5.根据权利要求1所述的水质水体扫描仪，其特征在于：所述图像采集器为相机或摄像机。6.根据权利要求1所述的水质水体扫描仪，其特征在于：还包括连接法兰，所述连接法兰固定于电推杆的伸缩端上，所述遮光罩固定于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨溢，李春明，王豪伟，郑栓宁，赵纯源，田野，赵景柱，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：