[发明专利]非接触结构光双目视觉污水水位测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种非接触结构光双目视觉污水水位测量装置及方法，包括旋转机器人，旋转机器人包括底座，底座上轴接有水平旋转的旋转机座，旋转机座上轴接有竖向旋转的俯仰轴，俯仰轴连接有水平移动轴，水平移动轴上固定有两个处于不同位置的视觉装置和一个结构光发生器。本发明装置采用一体化结构设计，便于现场安装，可靠性高、适应性强、易推广，结构光发生器照射出带有特征值的编码光，并且根据环境变化通过调节结构光发生器功率，适应不同的污水处理环境需求，整套装置能够通过变换不同的角度进行测量，根据不同的测量结果，实现对污水水位测量的自我验证，保证测量结果的准确可靠。

技术领域

本发明涉及一种非接触结构光双目视觉污水水位测量装置及方法，属于社交网络分析技术领域。

背景内容

随着经济的快速发展和城市圈的扩大，城市人口急剧增加，城市污水越来越多，单纯依靠水体自动净化已经不能满足实际需求，污水处理厂的污水处理水平直接关系到整个城市环境的居住条件。在污水处理的过程中，污水水位测量是污水处理的重要环节，它直接关系到污水的瞬时流量和需要匹配的污水用药量。同时，随着城市数字化进程加快，污水水位的实时信息需要及时更新，研究经济可行的数字化污水水位测量装置势在必行。

目前，常用的水位监测主要由接触式监测和非接触式监测。接触式监测主要采用水尺、浮子式、压力式等几种方法测量，非接触测量主要采用超声波水位计与雷达水位计。由于城市污水具有强腐蚀、高附着、强冲击及挥发性气体等因素，而浮子式液位计不能测量粘性介质，污水的高附着环境极易造成浮球或者翻板(柱)卡死，污水的冲击也会使设备机械结构的损坏，造成液位测量错误，压力式液位计需要安装于底部，由于污水的附着作用和粘度变化，导致测量不准确，需要经常维护，同时安装调试不方便。对于非接触测量，超声波测量受环境影响较大，成本较高，不利于大规模投放，采用图像识别水尺的方法可以实现液位测量，但是污水处理环境复杂，挥发性气体较多，光照不均，导致测量精度和准确性无法保证。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，本发明公开了一种非接触结构光双目视觉污水水位测量装置及方法。本发明装置采用一体化结构设计，便于现场安装，可靠性高、适应性强、易推广，结构光发生器照射出带有特征值的编码光，并且根据环境变化通过调节结构光发生器功率，适应不同的污水处理环境需求，整套装置能够通过变换不同的角度进行测量，根据不同的测量结果，实现对污水水位测量的自我验证，保证测量结果的准确可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种非接触结构光双目视觉污水水位测量装置，包括旋转机器人，旋转机器人包括底座1，底座1上轴接有水平旋转的旋转机座2，旋转机座2上轴接有竖向旋转的俯仰轴3，俯仰轴3连接有水平移动轴4，水平移动轴4上固定有两个处于不同位置的视觉装置5和一个结构光发生器6。

进一步的改进，所述旋转机座2通过第一电机9带动旋转；所述俯仰轴3通过第二电机10带动旋转。

进一步的改进，所述水平移动轴4包括滑筒41，滑筒41内滑动连接有末端连接杆42，末端连接杆42一端螺纹连接有螺杆43，另一端连接有安装座7，螺杆43连接有第三电机44，滑筒41上安装有限位开关45。

进一步的改进，所述安装座7上成形有用于安装视觉装置5和结构光发生器6的长孔导轨8。

进一步的改进，所述第一电机9、第二电机10、第三电机44、视觉装置5和结构光发生器6有线或无线连接有设备控制柜11。

进一步的改进，所述视觉装置5为工业相机。

一种非接触结构光双目视觉污水水位测量方法，包括如下步骤：

步骤一、将两个处于不同位置的视觉装置5和一个结构光发生器6对准水面，结构光发生器6发射特征条纹结构光12到水面，两个视觉装置5分别拍照并得出水面上特征条纹结构光的中心点；