[发明专利]V型河道两岸沿程水位变化实验室采集方法和装置

摘要

本发明提供一种实验室中V型河道两岸沿程水位变化的采集方法和装置，结合V型水槽模型中的溃坝水流试验和图像二值化处理方法，提出一种基于图像处理的非浸入式测量方法。本发明可实现沿程水位变化情况的检测，有助于深入了解水流的运动特点与规律，解决传统手段只能单点测量的问题，同时成本低、耗时短、操作简便。

主权项

1.一种V型河道两岸沿程水位的实验室采集方法，包括以下工艺步骤：/n(1)平行于V型水槽纵向轴线在水槽外部两侧布置数个观测点，每个观测点处布置一台CCD相机拍摄两岸的水位变化；/n(2)在每台CCD相机的拍摄区域内在水槽侧壁上布置平行于水槽轴线的标尺，用于确定水流的演进距离及每台CCD相机拍摄的水平宽度范围；/n(3)为方便后期将图片进行二值化处理，利用染色剂事先将水槽中的水体染成深色，在水槽中形成已知水深的静止水体，通过拍照和对图片的二值化处理，从而确定实际水深与在竖直方向上排列的像素点之间的比例关系；/n(4)利用闸门将水槽分成上下游两部分，再将水槽上下游的水位调节至试验所需高度后，开启CCD相机进行拍摄，随后利用安装在闸门上方的电机瞬时提起闸门形成溃坝洪水开展试验，待水流演进至试验设定时间后，关闭CCD相机停止拍摄；/n(5)利用图像处理软件将CCD相机拍摄的视频转换为图片形式，同时以标尺上的刻度作为图片裁剪的依据，将同一时刻相邻相机拍到的重合区域进行裁剪，然后拼接成一张标尺连续的图；/n(6)对所得图片进行二值化处理后，读取图片中竖向每列像素点的总个数，通过步骤(3)确定的比例关系换算得到沿程的水位变化过程。/n