[发明专利]一种水环境监测装置及其工作方法

摘要

本发明涉及一种水环境监测装置及其工作方法，包括测量管，其下端口适于进入水面，上端口正上方设一摄像机，该摄像机适于拍摄所述测量管内的水面影像；数字图像采集单元，与所述摄像机相连适于将采集图像变换为数字图像；与所述数字图像采集单元相连的计算机，该计算机存储有第一样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值；所述计算机适于对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对得出水质情况。所述测量管为锥形管，开口较小的一端处于上方，以减少摄像机获得的影像中测量管的内壁所占整个图像的比例，以提高灰度处理的可靠性。所述计算机为PC机或平板电脑。

主权项

一种水环境监测装置的工作方法，其特征在于包括：使用时上下分布的测量管，其下端口上设有照明装置并在使用时该下端口进入水面，测量管的上端口处设一摄像机，该摄像机适于拍摄所述测量管内的水面影像；数字图像采集单元，适于将所述摄像机采集得的图像变换为数字图像；与所述数字图像采集单元相连的计算机，该计算机存储有第一样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值；所述第一样本数据是由所述水环境监测装置对已知的、不同水质的水进行逐一测量而获得；所述计算机适于对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对，得出水质情况；所述测量管的外围设有适于使该测量管浮于水面的浮子；所述水环境监测装置还包括：柔性标尺，一端固定在水底，另一端与一适于收卷、拉紧该柔性标尺的收卷装置相连，该收卷装置固定于所述测量管上；导向轮, 设于所述测量管的内壁上，在该测量管的内壁上邻近所述导向轮的上、下方分别设有与所述导向轮的轮轴平行的上、下导向杆，所述柔性标尺适于分别从所述上、下导向杆与测量管的内壁的间隙中穿过并贴合在所述导向轮的内侧轮面上，所述导向轮的顶部处于水面上方；所述的水环境监测装置的工作方法，包括如下步骤：（1）水面上固定有测量管，其下端口适于进入水面，上端口处设一摄像机，该摄像机拍摄所述测量管内的水面影像；（2）所述水面影像通过数字图像采集单元转换为数字图像；（3）与所述数字图像采集单元相连的计算机中存储有第一、第二样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值，所述第二样本数据适于记录所述测量管内的水面影像的像素值与摄像机距离水面高度的对应表或计算式；（4）所述计算机对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对，得出水质情况；（5）所述计算机计算出当前拍摄的所述测量管内的水面影像的像素值，并通过所述第二样本数据得出当前摄像机距离水面的高度，然后将所述摄像机的安装高度减去所述摄像机距离水面的高度，即获得水位值。