[发明专利]一种水位测量方法

摘要

一种水位测量方法，其专用于用对带有“E”字符图案的水尺照片进行识别，以测量获得水位值。该方法首先对图像预处理，以放大水尺特征。然后将图像二值化，通过比对的方式检测二值化图像中“E”字符图案。之后，通过“E”字符图案获得水尺的顶部终点，进而提取整个水尺图案，再采用霍夫直线检测算法对所述水尺局部图像进行直线检测，得到水面与水尺的交界处的Y坐标像素值。最后将Y坐标像素值代入实现获得的参数标定公式，计算得到最终的水位值。本发明解决了现有技术需要事先设置特定标记的缺陷，水面位置的识别精度高，不易受自然环境影响，还可以通过机器学习构建精确的训练数据，不受环境位置和时间的影响，适应性广，提高了测量精度。

主权项

1.一种水位测量方法，用于对带有“E”字符图案的水尺照片进行识别，以测量获得水位值，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤A：图像预处理步骤：对所述水尺照片中的图像进行中值滤波和图像均衡化处理，去除所述图像中的局部噪声和增强对比度，以获得预检测图像；步骤B：对所述预检测图像先进行颜色提取，将其转化成二值化图像；检测所述二值化图像中“E”字符图案，记录所述“E”字符图案在水尺上的位置；步骤C：根据所述“E”字符图案在水尺上的位置，获取最上端“E”字符中心点的位置。对该位置的X坐标向左扩展30个像素距离，向上扩展60个像素，从而确定水尺区域的原点位置；再根据水尺在图像上所占的像素尺寸，最终提取出水尺局部图像；步骤D：采用霍夫直线检测算法对所述水尺局部图像进行直线检测，得到区域内所有的直线集合；根据“E”字符的检测结果，对直线进行筛选，仅保留所有“E”字符范围内的直线；根据斜率对直线进行筛选，仅保留接近竖直的直线；获取筛选后所有直线上Y坐标最大值和最小值，并以E”字符范围内任意一X坐标位置做竖直直线，得到最终水面以上的水尺线，从而得到水面与水尺的交界处的Y坐标像素值；步骤E：在摄像头和水尺都固定后拍摄一张水尺图像，获取水尺像素值及其对应的实际值并保存；采用多项式拟合的方式对保存的数据进行拟合，得到水尺像素值和实际值之间的关系公式；步骤F：将步骤D中所述Y坐标像素值代入步骤E中标定得到的关系公式中，计算得到最终的水位值。