一种基于图像识别的水位监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于图像识别的水位监测装置，包括立杆和浮球，所述立杆的顶部安装有太阳能板，所述浮球的外层设置有金属薄层，所述浮球的中部设置有设备层，所述设备层的内部靠近所述拍摄窗口的位置安装有相机模组，所述相机模组通过专业图像接口与图像处理模块连接，所述图像处理模块通过串口与无线模块连接，所述绝缘缓冲层中包裹有锂电池。本实用新型专利技术利用浮球套在立杆上，使得水位变化时，浮球沿着立杆上下运动，使摄像头始终对准当前水位的标尺刻度，提高了图像采集的准确性，可大大降低图像处理器的要求和处理时间，并且采用小型嵌入式图像处理模块，实现低功耗、低成本图像识别水位尺刻度，可实现大规模推广应用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像识别的水位监测装置


[0001]本技术涉及水利信息化监控
，具体为一种基于图像识别的水位监测装置。

技术介绍

[0002]水位作为水雨情监测的最基本参数，是水利工程信息化建设中最重要的内容之一。由于安装维护方便，很多水位监测站采用识别水位尺图像的方法。
[0003]目前普遍采用安装在岸边的工业相机或者一体化球机，采集水位尺图像，但存在拍摄距离远、相机成本高、图像背景复杂、图像处理困难、处理器配置要求高等一系列问题，导致成本太高，无法实现大规模推广应用。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本技术提供一种基于图像识别的水位监测装置，利用在水位标尺正对面20
‑
30cm处安装立杆，浮球套在立杆上，使得水位变化时，浮球沿着立杆上下运动，使摄像头始终对准当前水位的标尺刻度，提高了图像采集的准确性，可大大降低图像处理器的要求和处理时间，提升图像识别水位的经济效益和工作效率，并且采用在浮球内部安装相机模组、小型嵌入式图像处理模块、无线模块的方式，实现低功耗、低成本图像识别水位尺刻度，可靠性高、实用性强、成本低廉，可实现大规模推广应用。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于图像识别的水位监测装置，包括立杆和浮球，所述立杆的顶部安装有太阳能板，所述浮球通过中间的通孔套在所述立杆上，所述浮球采用分层设计，所述浮球的外层设置有金属薄层，所述浮球的中部设置有设备层，所述设备层中间靠外侧的位置设置有拍摄窗口，所述设备层的内部靠近所述拍摄窗口的位置安装有相机模组，所述相机模组通过专业图像接口与图像处理模块连接，所述图像处理模块通过串口与无线模块连接，所述设备层的两侧紧贴所述金属薄层处均设置有绝缘缓冲层，所述绝缘缓冲层中包裹有锂电池。
[0006]进一步的，所述相机模组采用小型化板卡式相机镜头，所述图像处理模块为小型嵌入式。
[0007]进一步的，所述拍摄窗口采用透明坚固材料以及防水处理。
[0008]进一步的，所述立杆安装在堤坝水位标尺正对面20
‑
30cm处，其中水位标尺一般以1米为一节，以纯红、蓝为一块。
[0009]进一步的，所述立杆通过混凝土预埋或者螺栓安装固定在渠道底面上。
[0010]本技术的有益效果为：
[0011]1、利用在水位标尺正对面20
‑
30cm处安装立杆，浮球套在立杆上，使得水位变化时，浮球沿着立杆上下运动，使摄像头始终对准当前水位的标尺刻度，提高了图像采集的准确性，可大大降低图像处理器的要求和处理时间，提升图像识别水位的经济效益和工作效
率；
[0012]2、采用在浮球内部安装相机模组、小型嵌入式图像处理模块、无线模块的方式，实现低功耗、低成本图像识别水位尺刻度，成本低可实现大规模推广应用。
附图说明
[0013]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0014]图1是本技术整体结构示意图；
[0015]图2是本技术浮球从上到下分层图；
[0016]图3是本技术浮球内部器件平面分布图；
[0017]图4是本技术工作框图。
[0018]图中标号：1、立杆；2、太阳能板；3、浮球；4、通孔；5、金属薄层；6、设备层；7、拍摄窗口；8、相机模组；9、图像处理模块；10、无线模块；11、绝缘缓冲层；12、锂电池。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
[0020] 现有技术中的水位监测普遍采用安装在岸边的工业相机或者一体化球机，采集水位尺图像，但存在拍摄距离远、相机成本高、图像背景复杂、图像处理困难、处理器配置要求高等问题，导致成本太高，无法实现大规模推广应用。
[0021]实施例一
[0022]如图1
‑
4所示的一种基于图像识别的水位监测装置，包括立杆1和浮球3，立杆1的顶部安装有太阳能板2，浮球3通过中间的通孔4套在立杆1上，浮球3采用分层设计，浮球3的外层设置有金属薄层5，浮球3的中部设置有设备层6，设备层6中间靠外侧的位置设置有拍摄窗口7，设备层6的内部靠近拍摄窗口7的位置安装有相机模组8，相机模组8通过专业图像接口与图像处理模块9连接，图像处理模块9通过串口与无线模块10连接，设备层6的两侧紧贴金属薄层5处均设置有绝缘缓冲层11，绝缘缓冲层11中包裹有锂电池12，首先立杆1通过混凝土预埋或者螺栓安装固定在渠道底面上，并且安装在堤坝水位标尺正对面20
‑
30cm处，其中水位标尺一般以1米为一节，以纯红、蓝为一块，方便人工阅读和图像识别水位值，浮球3通过中间的通孔4套在立杆1上，使得水位变化时浮球3能够沿着立杆1进行上下移动，但不会使浮球3旋转，起到为浮球3导向的功能，且保证相机模组8的位置始终正对水位标尺，使图像采集稳定，提高了图像采集的准确性，可大大降低图像处理器的要求和处理时间，提升图像识别水位的经济效益和工作效率，太阳能板2吸收太阳能将其转换为电能储存在锂电池12中，为水位监测过程提供电源，其次浮球3采用分层设计，外层为金属薄层5，用于包裹内部设备，起到防水作用，紧贴金属薄层5的为绝缘缓冲层11，起到保护锂电池12和设备的
作用，中间设备层6，主要包含相机模组8、图像处理模块9和无线模块10等核心设备，拍摄窗口7设置在设备层6中间且靠外侧位置，既高于水面又不易粘附水珠和灰尘，窗口采用透明坚固材料以及防水处理，保证摄像头清晰拍摄图像，且不会漏水；
[0023]本装置初始状态下，整体处于休眠模式，水位采集命令可唤醒装置，水位采集命令发送可以是定时、远程控制和现地控制等方式，当接收到水位采集命令后，图像处理模块9被唤醒，立即控制相机模组8进行当前水位尺刻度拍摄，并对拍摄图像进行灰度化、二值化、形态学处理以及数字对比和计算处理等过程得到水位数据，然后通过串口实时输出数据至无线模块10，无线模块10将水位数据发送至接收模块中，完成一次水位监测全过程后装置再次进行低功耗休眠模式，保证装置长期稳定工作。
[0024]相机模组8采用小型化板卡式相机镜头，图像处理模块9为小型嵌入式，无线模块10可采用蓝牙、zigbbe、lora、wifi等低成本、低功耗设备,实现低成本图像识别水位尺刻度。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的水位监测装置，包括立杆（1）和浮球（3），其特征在于：所述立杆（1）的顶部安装有太阳能板（2），所述浮球（3）通过中间的通孔（4）套在所述立杆（1）上，所述浮球（3）采用分层设计，所述浮球（3）的外层设置有金属薄层（5），所述浮球（3）的中部设置有设备层（6），所述设备层（6）中间靠外侧的位置设置有拍摄窗口（7），所述设备层（6）的内部靠近所述拍摄窗口（7）的位置安装有相机模组（8），所述相机模组（8）通过专业图像接口与图像处理模块（9）连接，所述图像处理模块（9）通过串口与无线模块（10）连接，所述设备层（6）的两侧紧贴所述金属薄层（5）处均设置有绝缘缓冲层（11），所...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠佳佳，李莎，张永超，吕俊，吴子云，颜建军，张方军，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：