[发明专利]一种基于机器视觉的水表耐久性装置漏水监测方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的水表耐久性装置漏水监测方法，首先对环境进行捕获与解析，并初始化金字塔光流法的参数。其次对图像进行分辨率调整，输入三层金字塔模型，对同一金字塔模型层级中相邻两帧图像的运动特征向量进行提取，并获得精确的光流场。然后光流场噪声进行过滤，建立灰度直方图进行装置漏水模型的匹配识别，并过滤位置不变的像素点，对运动像素点下一帧中的位置进行估计，对缓慢运动的像素点进行标记。最后根据摄像头铺设的位置和角度设置阈值参数，进行装置漏水报警。本发明减少了固定人员巡检与实验工作人员的负担，杜绝了误报的情况发生，具有较强的漏水识别精度，实现发现即报警。

技术领域

本发明属于实验环境智能监控领域，具体涉及一种基于机器视觉的水表耐久性装置漏水监测方法。

背景技术

依据JJF1777-2019《饮用冷水水表型式评价大纲》中10.12条的要求，应在满足水表额定工作条件下对参与型式评价的水表进行长达几百小时的连续流量耐久性和断续流量耐久性的实验。水表耐久性装置是完成水表耐久性实验的必备仪器设备，对于实验过程中的异常监测尤为重要。

传统的基于物联网终端的监测预警方法在实验装置周围布设高精度的传感器作为监测节点，各监测节点可以实时感知实验过程中的水流、水温以及水压的变化，然后将监测结果通过低功耗的无线网络进行传输。这种方法可以记录水表实验过程中的异常情况，但是对于装置异常和漏水等情况无法进行甄别，所获得的监控数据可以作为水表耐久性实验过程的依据，但是无法进行装置异常工作情况的实时报警。另一种方法是铺设安防网络，利用传统工业摄像头将实验装置的实时运行画面投屏至监控室，但是还是需要人工24h值守和巡检，无法完全智能的实现监控和报警，更多的是对于发生漏水之后的事后溯源追责。

发明内容

为了解决现有水表耐久性装置人工值守带来的弊端，本发明提出了一种基于机器视觉的水表耐久性装置漏水监测方法，是基于数字图像处理的水表耐久性装置智能监控方案，为水表耐久性实验提供及时监测和异常报警。本发明集成了计算机技术和数字图像处理技术，能够有效准确的进行漏水监测和实时报警，并且有效减少对于人工值守所产生的工作量，采用了基于机器视觉的水表耐久性装置漏水监测方法，将摄像头固定在水表耐久性装置周身，开机以后便对水表耐久性装置的周围环境进行捕捉，将捕获的数字图像传输回监控主机，监控主机调用数字图像处理算法对采集的数字图像进行处理，获取实时的监测结果，再将监测结果传输至计算机进行数据处理。

为了实现上述功能，采用了如下步骤：

步骤S1、对水表耐久性装置的周围环境进行捕获，将采集的视频流进行时间域解析，得到图像序列。具体实现方法如下：

Cap＝VideoCapture(0) (1)

Frame＝Read(cap) (2)

Imwrite(“x”,Frame，T) (3)

其中，VideoCapture为视频流读取函数；cap为承载视频流的结构体；Read为视频流解析函数；Frame为解析图片；Imwrite为图片存储函数；X为图片存储路径及存储名称；T为图像存储计时器，达到规定时间触发图片存储。

步骤S2、初始化金字塔光流法的各项运动参数，并对解析的图像序列进行分辨率调整：

i₂＝ImageReSize(i₁,(Length,Height)) (4)

其中，i₂为调整完大小和分辨率的输出图像，ImageReSize为图像初始化函数，i₁为输入图像，Length为图像初始化宽度，Height为图像初始化高度。