[发明专利]基于计算机视觉的水质透明度测定系统及方法

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，包括：

赛氏罗盘，用于深入水体进行水质透明度测定；

计算机视觉装置，所述计算机视觉装置固定设置于所述赛氏罗盘的正上方，用于采集赛氏罗盘的图像数据；

处理装置，所述处理装置与所述计算机视觉装置通信连接，用于驱动采集并处理计算机视觉装置的图像数据，在线检测水质透明度数据；

数据中心，所述数据中心与所述处理装置通信连接，用于接收处理装置传输的实时水质透明度检测数据进行显示和/或数据分析。

2.如权利要求1所述的基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，所述基于计算机视觉的水质透明度测定系统还包括：

防水背光层，所述防水背光层设置于所述赛氏罗盘1的上表面，用于在赛氏罗盘的白色圆盘区域放置补偿光源。

3.如权利要求2所述的基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，所述补偿光源为自然光强度的面源白光；或者，

所述补偿光源为无红暴的红外线，所述计算机视觉装置上加载有感光器。

4.如权利要求1所述的基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，所述基于计算机视觉的水质透明度测定系统还包括：

深度传感器，所述深度传感器设置于所述赛氏罗盘的下表面，用于计算机视觉装置观测不到赛氏罗盘时测量赛氏罗盘所处的水下深度；

升降传输装置，所述升降传输装置的一端穿过所述赛氏罗盘与所述深度传感器通信连接，另一端与所述处理装置通信连接，用于将深度传感器所测的赛氏罗盘实时深度数据传输至处理装置；

电机控制单元，所述电机控制单元与所述处理装置通信连接，用于接收处理装置的指令进行升降控制；所述电机控制单元与所述升降传输装置传动连接，所述电机控制单元传动升降传输装置带动赛氏罗盘的升降。

5.如权利要求4所述的基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，所述升降传输装置为数据传输绳索，所述数据传输绳索包括防水外层和中心层；所述中心层为传输数据线缆，所述防水外层上标识有刻度。

6.如权利要求4所述的基于计算机视觉的水质透明度测定系统，其特征在于，

所述深度传感器配置为压力传感器；和/或

所述计算机视觉装置为720P或者1080P的相机；和/或

所述处理装置为能够实时计算的搭载有FPGA的终端板卡。

7.一种基于计算机视觉的水质透明度测定方法，其特征在于，包括下列步骤：

处理装置依照设定的图像采集频率向计算机视觉装置传送图像采集指令；

计算机视觉装置接收图像采集指令，采集实时的赛氏罗盘图像传送至处理装置；

处理装置基于实时赛氏罗盘图像对水质透明度进行检测处理；

处理装置将水质透明度检测数据实时传输至数据中心进行数据显示和/或数据分析。

8.如权利要求7所述的基于计算机视觉的水质透明度测定方法，其特征在于，所述步骤处理装置基于实时赛氏罗盘图像对水质透明度进行检测处理”具体包括下列步骤：

处理装置对接收的实时赛氏罗盘图像进行去噪、增加对比度预处理；

处理装置基于预处理后的赛氏罗盘图像进行识别；

若白色圆盘和黑色圆盘的对比度低于设定阈值，处理装置向深度传感器传送数据读取信号，接收实时深度数据纳入水质透明度检测过程。

9.如权利要求8所述的基于计算机视觉的水质透明度测定方法，其特征在于，所述步骤“若白色圆盘和黑色圆盘的对比度低于设定阈值，处理装置向深度传感器传送数据读取信号，接收实时深度数据纳入水质透明度检测过程”之后，还包括：

处理装置读取升降传输装置上的刻度值，利用读取的刻度值对实时深度数据进行双重比较和校正；

处理装置将校正后的实时深度数据作为水质透明度检测数据。

10.如权利要求7所述的基于计算机视觉的水质透明度测定方法，还包括：

处理装置接收计算机视觉装置按照特定频率传输的赛氏罗盘图像；

处理装置对实时赛氏罗盘图像进行识别，若识别清晰度小于预设阈值，增大或减少单位时间内对计算机视觉装置的驱动拍摄频率；

处理装置在运算周期内对驱动获得的多次赛氏罗盘图像分别进行识别，记录多次中间结果临时存储；

处理装置对多次中间结果计算水质透明度检测数据的平均值，作为最终的水质透明度检测数据进行传送。