[发明专利]基于视觉的水库水位数据采集系统

说明书

本发明公开了基于视觉的水库水位数据采集系统，包括依次连接的CCD摄像头、控制器、中继器和上位机；CCD摄像头用于获取当前时刻水位线和水位标尺的图像；控制器用于识别图像中水位标尺上的吃水线的数据，以确定当前时刻的水位值，并且将水位值和经神经网络根据上一时刻的水位值预测出来的参考值进行比较，在两者的差值大于一预设值时，根据参考值输出水位信号，在两者的差值小于预设值时，根据水位值输出水位信号；中继器用于接收水位信号，将水位信号的内容按照加密程序进行处理后输出，同时向设定的IP地址输出相关于加密程序的解密程序；上位机搭载设定的IP地址，并且用于接收水位信号，将水位信号按照解密程序进行处理后进行储存。

技术领域

本发明涉及视觉工程技术系统，更具体的说是涉及一种基于视觉的水库水位数据采集系统。

背景技术

随着水库增效扩容改造和水利行业标准化建设的大力推进，水利技术不断趋于智能化，特别是在闸门控制、水位流量数据采集、水库蓄水优化调度等方面有了长足的进步。在水库建设中，目前常用的水位采集智能设备主要有浮子式水位计和超声波水位计。浮子式水位计在使用时需有测井设备，只适合于岸坡稳定、河床冲淤很小的低含沙量河段使用。超声波在水介质中传播速度高，距离大，不需要建测井，但长时间使用会出现水位数据失真，而且超声波水位计售价较高。然而现有技术中，均未对识别的水位数据进行校核，因此，水位数据的可靠性较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于视觉的水库水位数据采集系统，通过经神经网络辅助，可以准确地检测并采集水库水位信息。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

基于视觉的水库水位数据采集系统，包括依次连接的CCD摄像头、控制器、中继器和上位机；

所述CCD摄像头用于获取当前时刻水位线和水位标尺的图像；

所述控制器用于识别所述图像中水位标尺上的吃水线的数据，以确定当前时刻的水位值，并且将所述水位值和经神经网络根据上一时刻的水位值预测出来的参考值进行比较，在两者的差值大于一预设值时，根据所述参考值输出水位信号，在两者的差值小于所述预设值时，根据所述水位值输出水位信号；

所述中继器用于接收所述水位信号，将所述水位信号的内容按照加密程序进行处理后输出，同时向设定的IP地址输出相关于所述加密程序的解密程序；

所述上位机搭载所述设定的IP地址，并且用于接收所述水位信号，将所述水位信号按照解密程序进行处理后进行储存。

作为一种可实施的方式，所述CCD摄像头包括底座、第一活动杆、第二活动杆、以及摄像头本体；

所述底座用于固定于外部载体；

所述第一活动杆的一端通过一竖置的铰接轴可转动地连接所述底座，所述第一活动杆的一端通过一横置的铰接轴可转动地连接所述第二活动杆，所述第二活动杆相对连接所述第一活动杆的另一端连接所述摄像头本体；

其中，所述摄像头本体可以绕所述竖置的铰接轴和所述横置的铰接轴分别水平转动和竖直转动。

作为一种可实施的方式，所述摄像头本体的上方设有防护罩，所述防护罩和所述摄像头本体之间设有间隙，所述防护罩和所述摄像头本体之间弹性连接。

作为一种可实施的方式，所述防护罩和所述摄像头本体通过一弹性铰接轴连接，所述弹性铰接轴的一端连接所述摄像头本体的上方，所述弹性铰接轴的另一端连接所述防护罩；

所述防护罩可以绕所述弹性铰接轴周向转动，所述防护罩还可以沿所述弹性铰接轴的长度方向相对于所述摄像头本体弹性活动。

作为一种可实施的方式，所述弹性铰接轴设于靠近所述摄像头本体的镜头所在的位置，所述防护罩包括依次连接的第一侧防护板、正防护板、以及第二侧防护板；