[發明專利]一種雨量計自記紙數據采集方法

有效

• 申請號: 202010180625.6
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111523382B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 熊傳圣;艾萍;袁定波
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06V30/42
• 分類號: G06V30/42;G06V30/414;G06F16/22;G06F16/51;G06F16/58;G01W1/14
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種雨量計自記紙數據識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S.1)，掃描自記紙并確定格式及初始條件，具體包括如下步驟：

步驟S.1.1)，通過掃描儀快速、連續地掃描自記紙數據，按順序存儲為圖片“abc_i”,其中name＝abc，“i”為掃描的第i張圖紙，即表示測站abc的第i張圖紙所形成的圖片；

步驟S.1.2)，人工確認圖紙格式，即abc_i的參數：網格代表的時間x軸長度“T小時”，分成了“a”格，即每格大小為dt＝T/a；雨量y軸高度“L毫米”，分成了“b”格，即每格大小為dl＝L/b；

步驟S.1.3)，確定abc_i的初始參數，包括初始時間itime(1)＝(yyyy,mm,dd,hh,mm)、初始雨量G(itime(1))＝F(1,0)＝y；

步驟S.2)，識別abc_i的繪圖區，并提取范圍和繪制網格，具體包括如下步驟：

步驟S.2.1)，判斷并讀取圖中網格紙的四個角位置；

步驟S.2.2)，連接角的位置，判斷繪圖區的邊框；

步驟S.2.3)，根據abc_i的樣式，劃分密集網格，識別出圖片中的網格內容；

步驟S.2.4)，以左下角作為原點位置，建立坐標軸，其中x軸為時間，y軸為雨量；

步驟S.3)，識別abc_i中雨量線數據，確定第i張圖紙的相對時間time(i,k)及相對雨量值f(i,k)，并對模糊、污跡等現象進行智能處理，具體包括如下步驟：

步驟S.3.1)，識別abc_i中除步驟S.2.3確定的網格外實線，將其確定為雨量線；

步驟S.3.2)，確定的初始時間其中itime(i)-itime(i-1)＝T；

步驟S.3.3)，確定雨量線的相對時間：time(i,k)＝k×dt，其中k為格數，k＝0,1,2,...a；time(i,k)具有以下特點：time(i,0)＝0，time(i,a)＝T，time(i,k)-time(i,k-1)＝dt；

步驟S.3.4)，雨量線在time(i,k)處的雨量為y(k)，確定雨量值f(i,k)＝y(k)；

步驟S.3.4.1)，當f(i,c)≥L-10dl且f(i,c+1)≤10dl時，記錄紙為超出上界限，并在k＞c時令y(k)＝y(k)+L；

步驟S.3.4.2)，當f(i,c)≤10Δl且f(i,c+1)≥L-10Δl時，記錄紙為超出下界限，并在k＞c時令y(k)＝y(k)-L；

步驟S.3.5)，處理abc_i上其他非文字痕跡：

步驟S.3.5.1)，如果abc_i上出現自記筆痕跡不清晰的區域，根據趨勢延長雨量線直至下一個清晰的筆記處；如果延長無法交匯或發生矛盾，則記錄為P(n)＝(i,in,5)，n＝n+1，in＝in+1并從下一個清晰處繼續記錄；

步驟S.3.5.2)，如果abc_i上出現污跡、雜亂痕跡問題，如果出現距離雨量線較遠，則當作干擾內容去除；如果出現在雨量線上，則記錄P(n)＝(i,in,6)，n＝n+1，in＝in+1并從下一個清晰處繼續記錄；

步驟S.4)，提取圖紙中“人工復核信息”及其他信息，具體包括如下步驟：

步驟S.4.1)，識別主要文字并提取資料；

步驟S.4.2)，識別雨量線附近的數值文字及其位置為j(i,b,c)，其中b為第b處人工校對數據，c為數據或記錄人員，其中c＝1為記錄數據，c＝2為記錄人員；

步驟S.5)，智能拼接各張圖紙數據，確定abc_i的絕對雨量數據F(i,k)，并建立全局雨量G(t)，具體包括如下步驟：

步驟S.5.1)，絕對雨量為abc_i的初始雨量和相對雨量之和，且abc_(i+1)的初始雨量為abc_i的末端雨量，即F(i,k)＝F(i,0)+f(i,k)，F(i+1,0)＝F(i,a)；

步驟S.5.2)，絕對時間TIME(i,k)為abc_i的初始時間和相對時間之和，abc_(i+1)的初始時間為abc_i的末端時間，即TIME(i,k)＝itime(i)+time(i,k)，itime(i+1)＝TIME(i,a)；

步驟S.5.3)，建立全局雨量G(t＝TIME(i,k))＝F(i,k)；

步驟S.6)，數據核對、智能核對及人工核對，具體包括如下步驟：

步驟S.6.1)，數據核對，獲取問題P(n)＝(i,in,p)，其中n為發現問題的序號，in為abc_i的問題序號，p為問題原因：

p＝1：aname(i)≠name，識別名稱不同于站點名稱；

p＝2：atime(i)≠itime(i)，識別初始時間不同于計算的初始時間；

p＝3：TIME(i,a)≠itime(i+1)，abc_i的絕對時間末和下一張的初始時間不匹配；

p＝4：圖紙網格無法確定；

p＝5：自記筆痕跡不清晰問題；

p＝6：自記筆處有污跡問題；

p＝7：f(i,a)≠f(i+1,0)，兩張紙無法結合；

p＝8：F(i,a)≠F(i+1,0)，abc_i的絕對雨量末和下一張的初始雨量不匹配；

p＝9：j(i,n,1)≠max/min(F(i,c),F(i,d))，復核記錄的數值不為某一段運算的極值；

步驟S.6.2)，將問題通過計算機智能解決，如p＝2,3,7,8時分析是否為序號弄錯，并自行修改序號，p＝5,6時通過前期工作的學習方法來進行智能推演；

步驟S.6.3)，如人工智能無法解決問題，問題包括缺頁、記錄錯誤，則轉由人工核對，由人工修改雨量、時間、站點數值；如可忽略則進行忽略操作；所有的人工操作將進行記錄；

步驟S.6.4)，將智能核對和人工核對的結果轉入數據核對模塊并進行數據更新，再次核對數據；

步驟S.6.5)，將數據進行人工抽檢，確認合格率；

步驟S.7)，記錄并存儲數據，具體包括如下步驟：

步驟S.7.1)，將數據記錄為表格形式，主要記錄項為name、G(t＝TIME(i,k))＝F(i,k)、i及備注，其中，備注記錄j(i,b,c)；

步驟S.7.2)，按核對后的序號保存所有圖片文件用于數據的復查；

步驟S.7.3)，記錄所有人工修改情況。