一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法技术

本发明专利技术适用于水位监测技术领域，提供了一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，包括以下步骤：通过摄像头采集一张包含若干个水位监测点的水位图像，所述水位图像中包含若干个水尺图形；调取所述摄像头对应的水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像包括若干个水尺框，所述水尺框的边缘标记有水位刻度；将所述水尺蒙版图像覆盖在水位图像上方得到覆盖图像，使得水位图像中的水尺图形在水尺框中显示，确定每个所述水位监测点的水位值；调取每个所述水位监测点的水位预警值，当存在一个水位值大于对应的水位预警值时，生成第一防汛预警信息。本发明专利技术中的一台摄像头能够同时对多个水尺进行图像采集并自动得到水位值，快捷高效。效。效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法


[0001]本专利技术涉及水位监测
，具体是涉及一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法。

技术介绍

[0002]水位监测是水体的一种重要监测指标，准确可靠的水位监测对于水资源调度、人们出行和防汛具有重要意义，传统的水位监测方法，主要是在水中设置一个具有一定刻度的水尺，通过摄像机对水面进行拍摄获得水面与水尺图像，由人眼对拍摄得到的图像进行观察，根据水尺上的刻度读出当前的水位值。但由于存在距离、光线等因素，无法分辨出图片中水尺上的刻度线。随着计算机视觉和图像处理技术的飞速发展，利用计算机视觉技术，可以高效地对摄像机拍摄到的图像进行处理和分析，具体地，先确定水尺总长度，然后通过图像中水尺露出水面的比例得到水位值，这就要求相机必须平视水尺，如果相机倾斜架设，图像中水尺上端的一个像素代表的实际长度与图像下端的一个像素代表的实际长度不一致，导致利用比例关系计算得到的水位值误差较大。因此，需要提供一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，旨在解决上述问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
[0004]本专利技术是这样实现的，一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，所述方法包括以下步骤：通过摄像头采集一张包含若干个水位监测点的水位图像，所述水位图像中包含若干个水尺图形；调取所述摄像头对应的水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像包括若干个水尺框，所述水尺框的边缘标记有水位刻度，所述水尺框的位置与水尺图形的位置一一对应；将所述水尺蒙版图像覆盖在水位图像上方得到覆盖图像，使得水位图像中的水尺图形在水尺框中显示，确定每个所述水位监测点的水位值；调取每个所述水位监测点的水位预警值，当存在一个水位值大于对应的水位预警值时，生成第一防汛预警信息。
[0005]作为本专利技术进一步的方案：所述水尺蒙版图像从水尺蒙版库中直接调取，所述水尺蒙版库中包含数个水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像的数量值与摄像头的数量值相同。
[0006]作为本专利技术进一步的方案：所述确定每个所述水位监测点的水位值的步骤，具体包括：根据水尺颜色对覆盖图像进行增强，使得水尺图形得到增强；确定水尺图形的下端点，根据下端点确定对应的水位刻度，得到水位值。
[0007]作为本专利技术进一步的方案：所述根据水尺颜色对覆盖图像进行增强，使得水尺图
形得到增强的步骤，具体包括：根据水尺颜色和容差范围值确定需要增强的颜色区域；增加覆盖图像中所述颜色区域的饱和度，使得水尺图形得到增强。
[0008]作为本专利技术进一步的方案：所述确定水尺图形的下端点，根据下端点确定对应的水位刻度，得到水位值的步骤，具体包括：确定水尺图形的下端点，确定距离下端点最近的且位于下端点上方的水位刻度值，每间隔一定数量的水位刻度标记有水位刻度值；确定下端点与水位刻度值之间间隔的水位刻度的数量；计算得到水位值，水位值=水位刻度值
‑
水位刻度的数量*h，其中h表示每格水位刻度代表的高度值。
[0009]作为本专利技术进一步的方案：所述方法还包括：获取降雨量预报信息，所述降雨量预报信息为未来第一设定时间值的平均降雨量；调取历史记录信息，所述历史记录信息包括历史平均降雨量和对应的历史涨水速度；根据历史记录信息和降雨量预报信息生成第二防汛预警信息。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述根据历史记录信息和降雨量预报信息生成第二防汛预警信息的步骤，具体包括：根据历史记录信息和降雨量预报信息中的平均降雨量确定涨水速度；调取每个所述水位监测点的水位值，根据所述涨水速度和水位值计算水位值到达水位预警值需要的预计时间，当所述预计时间小于第二设定时间值时，生成第二防汛预警信息。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警系统，所述系统包括：水位图像采集模块，用于通过摄像头采集一张包含若干个水位监测点的水位图像，所述水位图像中包含若干个水尺图形；水尺蒙版图像调取模块，用于调取所述摄像头对应的水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像包括若干个水尺框，所述水尺框的边缘标记有水位刻度，所述水尺框的位置与水尺图形的位置一一对应；水位值确定模块，用于将所述水尺蒙版图像覆盖在水位图像上方得到覆盖图像，使得水位图像中的水尺图形在水尺框中显示，确定每个所述水位监测点的水位值；第一防汛预警信息模块，用于调取每个所述水位监测点的水位预警值，当存在一个水位值大于对应的水位预警值时，生成第一防汛预警信息。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述水位值确定模块包括：水尺图形增强单元，用于根据水尺颜色对覆盖图像进行增强，使得水尺图形得到增强；水位值确定单元，用于确定水尺图形的下端点，根据下端点确定对应的水位刻度，得到水位值。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述系统还包括第二防汛预警信息模块，第二防汛预
警信息模块具体包括：降雨量预报信息单元，用于获取降雨量预报信息，所述降雨量预报信息为未来第一设定时间值的平均降雨量；历史记录调取单元，用于调取历史记录信息，所述历史记录信息包括历史平均降雨量和对应的历史涨水速度；第二防汛预警信息单元，用于根据历史记录信息和降雨量预报信息生成第二防汛预警信息。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过摄像头采集一张包含若干个水位监测点的水位图像，然后调取所述摄像头对应的水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像包括若干个水尺框，所述水尺框的边缘标记有水位刻度，将所述水尺蒙版图像覆盖在水位图像上方得到覆盖图像，使得水位图像中的水尺图形在水尺框中显示，确定每个所述水位监测点的水位值。本专利技术中的一台摄像头能够同时对多个水尺进行图像采集并自动得到水位值，快捷高效，且摄像头无需平视水尺，使用更加方便。
附图说明
[0015]图1为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法中包含若干个水尺图形的水位图像。
[0016]图2为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法中包含若干个水尺框的水尺蒙版图像。
[0017]图3为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法的流程图。
[0018]图4为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法中确定每个所述水位监测点的水位值的流程图。
[0019]图5为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法中根据历史记录信息和降雨量预报信息生成第二防汛预警信息的流程图。
[0020]图6为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警系统的结构示意图。
[0021]图7为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警系统中水位值确定模块的结构示意图。
[0022]图8为一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警系统中第二防汛预警信息模块的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过摄像头采集一张包含若干个水位监测点的水位图像，所述水位图像中包含若干个水尺图形；调取所述摄像头对应的水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像包括若干个水尺框，所述水尺框的边缘标记有水位刻度，所述水尺框的位置与水尺图形的位置一一对应；将所述水尺蒙版图像覆盖在水位图像上方得到覆盖图像，使得水位图像中的水尺图形在水尺框中显示，确定每个所述水位监测点的水位值；调取每个所述水位监测点的水位预警值，当存在一个水位值大于对应的水位预警值时，生成第一防汛预警信息。2.根据权利要求1所述一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，其特征在于，所述水尺蒙版图像从水尺蒙版库中直接调取，所述水尺蒙版库中包含数个水尺蒙版图像，所述水尺蒙版图像的数量值与摄像头的数量值相同。3.根据权利要求1所述一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，其特征在于，所述确定每个所述水位监测点的水位值的步骤，具体包括：根据水尺颜色对覆盖图像进行增强，使得水尺图形得到增强；确定水尺图形的下端点，根据下端点确定对应的水位刻度，得到水位值。4.根据权利要求3所述一种基于机器视觉的站外水位监测及防汛预警方法，其特征在于，所述根据水尺颜色对覆盖图像进行增强，使得水尺图形得到增强的步骤，具体包括根据水尺颜色和容差范围值确定需要增强的颜色区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡昌俊，俞军燕，祝唯，李化明，朱於军，陈凯，任大志，李漾，方特，黄朝晖，许景权，艾义，谢良，陈爽，厉智，梁俊，
申请(专利权)人：腾讯云计算北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：