[发明专利]一种基于可见激光和图像处理的液位检测方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于可见激光和图像处理的液位检测方法和装置，该方法包括：步骤1：建立测量坐标系；背景为存储液体的容器的竖直方向的内壁；摄像头和用于发出可见激光的激光头设置在液面之上；摄像机相对于水平面斜向下面对背景；摄像机的光轴相对于水平面的夹角为θ；步骤2：通过可见激光点运动目标检测，获取可见激光点运动的运动轨迹；步骤3：基于所述的运动轨迹图像获得对应液面位置的角点坐标；并基于该角点坐标求取实际的液位值AC″＝AC*sin(∠ACC″)/sin(180°‑θ‑∠ACC″)。该基于可见激光和图像处理的液位检测方法和装置易于实施，抗干扰能力强。

主权项

1.一种基于可见激光和图像处理的液位检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立测量坐标系；沿竖直方向建立用于表征实际液位变化的液位一维坐标AB〞；一维坐标AB〞位于背景所在的平面中；背景为存储液体的容器的竖直方向的内壁；摄像头和用于发出可见激光的激光头设置在液面之上；摄像机相对于水平面斜向下面对背景；摄像机的光轴相对于水平面的夹角为θ；建立投影一维坐标AB，投影一维坐标AB与液位一维坐标AB〞之间的夹角为θ；记摄像机所在位置为O点，激光头的扫描面为平面，该扫描面与O AB〞平面存在一个非零的夹角；A为投影一维坐标AB与液位一维坐标AB〞的公共原点；步骤2：通过可见激光点运动目标检测，获取可见激光点运动的运动轨迹；将可见激光在液面的上下位置进行扫描，可见激光在所述的背景上形成激光点，由摄像机捕捉激光点的运动轨迹图像；步骤3：基于所述的运动轨迹图像获得对应液面位置的角点坐标；并基于该角点坐标求取实际的液位值；所述的角点坐标为投影一维坐标AB的坐标，角点的位置为C，角点在投影一维坐标AB内C的坐标为AC；基于以下公式求取液位值AC〞：AC"＝AC*sin(∠ACC")/sin(180°‑θ‑∠ACC")；所述的*号为乘号；∠ACC"的计算方法为：ΔOAC内，AO、AC、∠OAC已知,根据三角函数关系求出∠OCA，于是有∠ACC"＝180°‑∠OCA。