[實用新型]一種圖像識別式水位計

有效

• 申請號: 202021071713.4
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN212133778U
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 高天明;甄超;鞏維平;白喜亮;薛國輝;阿比亞斯;程波;尉遲文思
• 申請（專利權）人: 水利部牧區水利科學研究所
• 主分類號: G01F23/04
• 分類號: G01F23/04
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

本實用新型公開了一種圖像識別式水位計，包括，水尺、攝像頭和與攝像頭連接的圖像分析系統；水尺垂直于水面，一端固定于水底面，攝像頭固定于地平面，對水尺進行自動對焦并拍照采集圖像，將圖像發送至圖像分析系統，圖像分析系統將采集到的圖像進行分析，實時提取出與水平面齊平的刻度測量值，并計算水位深度，解決了現有各種水位傳感器長期使用會發生數據偏差、電路老化以及傳感器損壞后維修或更換成本較高的難題。

技術領域

本實用新型涉及水位測量技術領域，更具體的說是涉及一種圖像識別式水位計。

背景技術

目前，現有自動測定并記錄河流、湖泊和灌渠等水體的水位的儀器，按傳感器原理分浮子式、跟蹤式、壓力式和反射式等。水位記錄方式主要有：記錄紙描述，數據顯示或打字記錄,穿孔紙帶,磁帶和固體電路儲存等。水位計的精確度一般在1～3厘米以內。

但是，現有水位和液態物料液位的監測儀器，或者存在被測物料與水位計直接接觸、容易損壞、不易安裝維護；或者存在檢測區域狹窄，只能檢測單個檢測點；而且都存在無法直觀觀測被檢測介質等技術不足。且現有的水位計，均使用各種形式的電子傳感器，存在傳感器長期使用會發生數據偏差、電路老化的缺點，同時也存在一旦傳感器損壞，維修和更換傳感器成本較高的缺點。

因此，如何提供一種圖像識別式水位計是本領域技術人員亟需解決的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供了一種圖像識別式水位計，以圖像識別的方式測量水位深度，不使用電子傳感器，達到了避免因傳感器長期使用造成數據偏差和電路老化以及降低成本的目的。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種圖像識別式水位計，包括，水尺、攝像頭和與所述攝像頭連接的圖像分析系統；所述水尺垂直于水面，一端固定于水底面，所述攝像頭固定于地平面，對所述水尺進行自動對焦并拍照采集圖像，將所述圖像發送至所述圖像分析系統，使所述圖像更加清晰，所述攝像頭角度朝向水尺，保障水尺位于圖像中心位置。

優選的，所述攝像頭對所述水尺進行拍照，采集多組照片進行比對分析，取其平均數作為刻度測量值。

優選的，所述水尺為不銹鋼、鋁合金或有機玻璃材料，價格低廉，耐腐蝕。

優選的，所述圖像識別式水位計還包括固定于水底面的砼底座，用于固定所述水尺，方便水尺的安裝和拆卸。

優選的，所述圖像分析系統包括數據存儲器，以圖像形式和數字格式同步和備份水位數據。

優選的，水位深度的計算結果為所述水尺的量程與所述水尺的刻度測量值之差。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本實用新型公開提供了一種圖像識別式水位計，將一根水尺預埋在水中，保持牢固，通過一個或幾個攝像頭對水尺進行拍照獲取圖像，其中，拍照可以多次連拍以提高準確性，利用圖像分析系統提取圖像中的水尺刻度測量值從而來計算水位深度。測量原理類似于遙感測量，當水位上升時，水尺在水面以下的部分不能被拍攝，而水面以上的部分能夠被實時拍攝，通過識別拍攝圖像中水尺的刻度，便能夠計算水位深度。目前市場上普通攝像頭的分辨率均能滿足圖像分析系統的識別要求，價格低廉，安裝和更換方便；所述圖像分析系統將采集到的圖像進行分析，實時提取識別出與水平面齊平的刻度測量值，并計算水位深度，原理簡單，水位深度＝水尺量程-水尺刻度，計算簡單；普通水尺通常為不銹鋼、鋁合金、有機玻璃等材料制成，價格低廉且經久耐用，無電子器件，提前在水底預制堅固的底座，則水尺的安裝和更換會更加方便、廉價。測量水位數據的準確性和精確性取決于圖像的清晰度，可以通過調節水尺顏色對比度、攝像頭與水尺的距離和角度、提高攝像頭分辨率等方法改善，同時，原始圖像和分析數據應備份以供肉眼抽查以檢驗及準確性和精確性。因此，本實用新型達到了避免傳感器長期使用造成數據偏差、電路老化的目的，同時價格低廉、安裝和更換便捷，另外，水位數據以圖像形式和數字格式可以同步備份。