一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于圖像識別技術領域，具體涉及一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)及裝置。
【背景技術】
[0002]水位是指水體的自由水面高出固定基面以上的高程。水位監(jiān)測的作用是直接為水利、水運、防洪、防澇提供具有單獨使用價值的資料，同時也為推求其他水文數(shù)據(jù)提供間接運用資料。通常用水位標尺或水位計來監(jiān)測水位的變化，這里僅限于水位標尺。
[0003]為快速、準確獲取水位數(shù)據(jù)，隨著計算機和網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，近幾年興起了基于圖像技術進行水位讀取的方法。通過前端攝像裝置獲取標尺圖像，再經(jīng)過無線網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，由監(jiān)控中心對標尺圖像進行處理以獲取水位數(shù)據(jù)。
[0004]CN202771621U專利文獻公開了一種涉水交通誘導系統(tǒng)，用視頻監(jiān)控前端實時監(jiān)控道路上水位標尺區(qū)域的情況，并將視頻圖像發(fā)送給后臺服務器，后臺服務器對視頻圖像進行識別處理，獲得水位數(shù)據(jù)。CN104296824A專利文獻公開了視頻水位計，攝像頭通過無線通信網(wǎng)絡與監(jiān)測中心服務器相連，監(jiān)測中心服務器上設置有圖像分析處理軟件，圖像分析處理軟件用于根據(jù)攝像頭所拍攝到的水位刻度圖像計算出水位高度數(shù)值。
[0005]但以上水位檢測存在很明顯的弊端，總結(jié)起來，包括以下幾個方面:
[0006]1、無法全天候使用，在夜間或光照較差的時候，難以獲取標尺較為清晰的圖像，導致在這些時候無法進行有效的水位監(jiān)測；
[0007]2、圖像采集采用攝像頭，由于視頻的壓縮率更高，攝像頭采集的圖像質(zhì)量相對較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服上述問題，本實用新型提出了一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)。使用相機采集水位標尺的圖像，并配有補光燈，根據(jù)光照強度為相機拍攝圖像時補光。將采集到的圖像經(jīng)過第一通信單元傳輸給監(jiān)控中心，監(jiān)控中心對水位標尺的圖像進行處理，得到水位數(shù)據(jù)。
[0009]本實用新型采用如下技術方案:
[0010]—種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)，包括固定安裝的水位標尺，還包括圖像采集單元、電源管理單元、第一控制單元、存儲單元、第一通信單元和顯示單元，圖像采集單元、存儲單元、第一通信單元和顯示單元均分別與第一控制單元連接，電源管理單元為第一控制單元和圖像采集單元供電；圖像采集單元采集水位標尺的圖像傳輸給第一控制單元，第一控制單元將水位標尺的圖像傳輸?shù)斤@示單元和存儲單元分別進行顯示和存儲，第一控制單元將水位標尺的圖像通過第一通信單元發(fā)送給監(jiān)控中心；圖像采集單元包括照度傳感器、相機和補光燈。
[0011]進一步的，第一通信單元包括第一無線通信模塊和/或第一USB通信模塊。
[0012]進一步的，監(jiān)控中心包括第二通信單元、圖像處理單元和第二控制單元，第二通信單元、圖像處理單元分別與第二控制單元相連。
[0013]更進一步的，第二通信單元包括第二無線通信模塊和/或第二USB通信模塊。
[0014]進一步的，顯示單元為IXD顯示屏。
[0015]進一步的，電源管理單元包括電源輸出模塊、充放電控制電路、太陽能電池板和蓄電池，太陽能電池板和蓄電池均通過充放電控制電路與電源輸出模塊連接。
[0016]一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測裝置，包括立桿和設置在立桿上的圖像處理箱與電源保護箱，包括上述的基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)，太陽能電池板設置立桿頂端，圖像處理箱設置在立桿上部，電源保護箱設置在立桿的底端；電源保護箱內(nèi)設置有所述的電源輸出模塊、充放電控制電路和蓄電池；圖像處理箱內(nèi)設置有所述的圖像采集單元、第一控制單元、存儲單元、第一通信單元和顯示單元。
[0017]一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測裝置，包括立桿和設置在立桿上的圖像處理箱與電源保護箱，包括上述的基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)，圖像處理箱內(nèi)設置有所述的圖像采集單元、第一控制單元、存儲單元、第一通信單元和顯示單元，電源保護箱內(nèi)設置有所述的電源管理單元。
[0018]本實用新型具有以下效果:①使用相機進行拍照，圖像質(zhì)量高，便于分析水位數(shù)據(jù);②對水位標尺拍照時進行補光，可以適應全天候監(jiān)測的需求，彌補以往夜間或弱光條件下無法工作的缺陷;③使用太陽能供電系統(tǒng)，實現(xiàn)綠色生態(tài)。
【附圖說明】
[0019]圖1是基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖2是基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0021]為進一步說明各實施例，本實用新型提供有附圖。這些附圖為本實用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本實用新型的優(yōu)點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。
[0022]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0023]參閱圖1和圖2所示，本實用新型優(yōu)選一實施例的一種基于圖像的水位標尺全天候監(jiān)測系統(tǒng)，包括固定安裝的水位標尺10，水位標尺10安裝在水中。該系統(tǒng)還包括圖像采集單元3、電源管理單元1、第一控制單元2、存儲單元5、第一通信單元6和顯示單元4，其中，圖像采集單元3、存儲單元5、第一通信單元6和顯示單元4均分別與第一控制單元2連接。電源管理單元1為第一控制單元2和圖像采集單元3供電；圖像采集單元3采集水位標尺10的圖像傳輸給第一控制單元2，第一控制單元2將水位標尺10的圖像傳輸?shù)斤@示單元4和存儲單元5分別進行顯示和存儲。顯示單元4不僅顯示圖像采集單元3采集的水位標尺10的圖像，還顯示第一控制單元2的運行情況以及電源管理單元1的用電情況。第一控制單元2將水位標尺10的圖像通過第一通信單元6發(fā)送給監(jiān)控中心，同時接收來自監(jiān)控中心發(fā)送來的指令。
[0024]該實施例的圖像采集單元3包括照度傳感器31、(XD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)相機32和補光燈33。照度傳感器31用于采集水位測量點的光線強度，并將采集結(jié)果反饋給第一控制單元2XCD相機32對焦水位標尺10，用于拍攝水位標尺10的圖像。補光燈33用來在光照度不足時，CCD相機32拍攝水位標尺10圖像進行燈光補償。照度傳感器31將水位測量點的光照強度情況反饋給第一控制單元2，若光照強度強，則在CCD相機32拍攝時，不開啟補光燈33;若光照強度較弱，則第一控制單元2發(fā)送指令給補光燈33，在CCD相機32拍照時，補光燈33開啟，使CCD相機32能夠拍攝到清晰的圖像。
[0025]該實施例的第一通信單元6包括無線通信模塊61和/或USB通信模塊62。第一控制單元2通過第一通信單元6與監(jiān)控中心實現(xiàn)無線通信和/或USB通信。其中，無線通信模塊61為藍牙模塊、WIFI模塊、3G模塊或4G模塊。
[0026]該實施例的電源管理單元1包括電源輸出模塊104、充放電控制電路103、太陽能電池板101和蓄電池102，太陽能電池板101和蓄電池102均通過充放電控制電路103與電源輸出模