[發明專利]一種基于視頻的水尺讀數檢測方法

在審

• 申請號: 201811222855.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109376740A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 薛超;付邦鵬;劉珊;孫雅彬
• 申請（專利權）人: 天津天地偉業投資管理有限公司
• 主分類號: G06K9/34
• 分類號: G06K9/34;G06K9/40;G06K9/62
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 戴文儀

本發明提供了一種基于視頻的水尺讀數檢測方法。該方法首先獲取視頻圖像，對圖像進行預處理，去除圖像噪點，使用模型檢測的方法確定水尺位置，并在水尺區域對水尺上的數字進行分割識別，再檢測水位線位置，綜合數字分割識別結果和水位線檢測結果推算出水尺讀數，該方法不易受相機角度、視野變化影響而檢測出正確的結果。本發明使用模型檢測技術，能夠快速定位水尺位置；使用分割識別技術，能夠有效檢測出水尺數字的位置并準確識別出數字讀數；使用梯度二值化圖像水平投影技術，能夠準確定位水位線位置，從而有效提高了水尺讀數的準確率。

技術領域

本發明創造屬于視頻檢測技術領域，尤其是涉及一種基于視頻的水尺讀數檢測方法及裝置。

背景技術

在水利監測領域中，通過人眼觀察水尺并確定水位讀數，往往會耗費大量的人力成本和時間成本，并且讀數會存在較大誤差，從而無法實現對水位讀數的實時準確的監控。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于視頻的水尺讀數檢測方法，以用于全天候監測水尺讀數，并判斷水位讀數是否在預設水位范圍內，達到對水位監控的效果。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于視頻的水尺讀數檢測方法，包括：

(1)對視頻圖像進行預處理，去除圖像噪點；

(2)利用訓練模型檢測圖像中水尺的位置，確定水尺的區域；

(3)在確定的水尺區域對數字分割和識別；

(4)用二值化梯度圖像水平投影的方法，確定水位線位置；

(5)利用(3)中的數字分割識別結果與(4)中的水位線檢測結果，確定當前水位讀數。

進一步的，所述步驟(1)中，圖像預處理主要是用高斯濾波的方法對獲得的視頻圖像進行濾波降噪處理。

進一步的，所述步驟(2)中具體包括，采集水尺樣本，訓練基于LBP特征級聯分類器，對視頻圖像中的水尺進行檢測，再將檢測到的水尺作為正樣本，誤檢作為負樣本，反復對模型進行迭代訓練；最后用檢測效果最好的分類器模型對水尺進行檢測，從而確定水尺在圖像中的具體位置。

進一步的，所述步驟(3)中，使用檢測出的水尺區域，根據水尺上數字與水尺的相對位置，推算出水尺數字區域在圖像中的具體位置，將水尺數字區域進行二值化操作，并進行水平與垂直投影確定水尺上各數字的精確位置，再采用Gabor特征和神經網絡進行數字識別，得出水尺上數字的具體位置與數字識別結果。

本發明的另一方面，還提供了一種基于視頻的水尺讀數檢測裝置，包括：

預處理模塊：對視頻圖像進行預處理，去除圖像噪點；

訓練檢測模塊：利用訓練模型檢測圖像中水尺的位置，確定水尺的區域；

分割識別模塊：在確定的水尺區域對數字分割和識別；

水位線檢測模塊：用二值化梯度圖像水平投影的方法，確定水位線位置；

水位讀數模塊：利用分割識別模塊的數字分割識別結果與水位線檢測模塊中的水位線檢測結果，確定當前水位讀數。

進一步的，所述預處理模塊包括高斯濾波單元：用高斯濾波的方法對獲得的視頻圖像進行濾波降噪處理。

進一步的，所述訓練檢測模塊包括：

分類器訓練單元：采集水尺樣本，訓練基于LBP特征級聯分類器，對視頻圖像中的水尺進行檢測；

迭代訓練單元：將檢測到的水尺作為正樣本，誤檢作為負樣本，反復對模型進行迭代訓練；