[发明专利]一种基于红外相机拍摄构建虚拟标尺的水位提取方法

说明书

本发明公开了水文学术领域的一种基于红外相机拍摄构建虚拟标尺的水位提取方法，包括如下步骤：步骤1、选定所监测水位的坐标定位；步骤2、确定所需监控的时间，并在红外相机上完成相关设置；步骤3、对拍摄的图像进行处理，构建虚拟标尺，实现水位的提取。与相关技术相比，采用本发明的技术方案依靠红外相机所拍摄的图像来构建虚拟水位标尺，从而实现水位的监控提取，可靠性高，可实现全天候的水位监控。

技术领域

本发明属于水文学术领域，具体是一种基于红外相机拍摄构建虚拟标尺的水位提取方法。

背景技术

水位是河流水库等地表水体水文观测中最重要的指标之一。水位数据一方面可估计水体的流量和存量，另一方面也为水利工程和其他工程建设提供了依据。目前，传统的水位提取与观测多是基于水尺等实体标尺，通过建设水文站等水文设施实现水位的记录。但传统的监测方式受限于河道的顺直情况，岸坡的规整性等条件。

红外摄像机是一种通常用于野外动植物的监测设备，它通常具有稳定性高、数据便于储存、体积小易安装等特点。将红外相机应用于水位的监测，是对其用途的一种创新。同时，由于不依靠实体水文设施来实现水位的监控及提取。能够大量快速的布置监测点，从而实现精细化水文监测。

发明内容

发明的目的是克服传统水位观测受制于实体观测设备的技术问题，提供一种基于红外相机定时拍摄，通过构建虚拟水尺实现对河流、湖库等地表水体水位的提取方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于红外相机拍摄构建虚拟标尺的水位提取方法，包括如下步骤：

步骤1，选定所监测水位的坐标定位；

步骤2，确定所需监控的时间，并在红外相机上完成参数配置；

步骤3，通过红外相机进行图像拍摄，然后对拍摄的图像进行处理，构建虚拟水尺，实现水位的提取。

进一步，步骤1中，包括如下具体步骤：

步骤11，确定红外相机安装的位置，此位置应满足红外相机的正常工作条件，并减少对红外相机画面的扰动；

步骤12，确定控制点及控制点的高程、坐标信息。

进一步，步骤3中，包括如下具体步骤：

步骤31，以控制点的高程信息绘制图像中的高程坐标系，并确定标尺的单位长度；

步骤32、调整虚拟水尺的比例与位置，获取图像中的水位。

进一步，步骤1中，通过GPS设备获得坐标定位。

采用上述方案后实现了以下有益效果：与现有技术相比，本发明的基于构建虚拟标尺的水位提取方法包括：步骤1、选定所监测水位的坐标定位。包括：步骤11、确定红外相机安装的位置，步骤12、确定后续步骤31中控制点及相关点的高程、坐标信息。步骤2、确定所需监控的时间，并在红外相机上完成相关设置，如确定定时拍摄模式或间隔拍摄模式、再确定每日工作时长。步骤3、对拍摄的图像进行处理，构建虚拟水尺，实现水位的提取，包括，步骤31、以步骤12中的控制点的高程信息绘制图像中的高程坐标系，即虚拟水尺，并确定标尺的单位长度。步骤32、调整虚拟水尺的比例与位置，读取图像中的水位。本发明的基于构建虚拟标尺的水位提取方法通过步骤1确定了需实施监测的水体对象及监测系统的安装位置，并获取了后续图像处理所需的控制点信息。通过步骤2实现水体水位的动态监控，并获取到水体的微小波动的变化。通过步骤3根据上述步骤的地理信息数据处理得到虚拟表尺与红外相机拍摄图像结合，最终处理并确定水位数据。通过上述步骤，本发明的基于红外相机拍摄构建虚拟标尺的水位提取技术通过红外相机拍摄的水位图像与构建的虚拟水位标尺结合，便捷且低成本的实现了对地表水体水位的监控及提取。

综上所述，采用本发明的水位提取方法可获得地表水体的水位数据，可实现水位数据动态监控。