一種基于Kinect的水池水位測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種基于Kinect的水池水位測量裝置，屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 水位的監(jiān)管從古至今都很重要，最常見的水位測量方法是采用人工觀察水位標(biāo) 尺，直接目視標(biāo)尺進(jìn)行讀數(shù)、記錄，該方法具有最直觀、易接受、受環(huán)境條件影響小、精確度 高的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于需要頻繁觀測數(shù)據(jù)區(qū)域，運(yùn)種觀測方法就會(huì)存在人員工作強(qiáng)度高，且不能 實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)的問題。
[0003] 隨著科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代測量水位數(shù)據(jù)的方法，除了保留傳統(tǒng)方法外，還采用了水位 計(jì)、水位傳示儀及超聲波液位儀等，上述水位監(jiān)測在不同的情況下具有著不同的應(yīng)用。但隨 著科技的持續(xù)發(fā)展，如微軟Kinect的應(yīng)用推廣，其也可并相應(yīng)應(yīng)用到水位監(jiān)測領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于Kinect的水池水位測量裝置。
[000引本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，
[0006] 一種基于Kinect的水池水位測量裝置，包括Kinect設(shè)備、水池、泡沫板、計(jì)算機(jī)，泡 沫板放置于水池中，Kinect設(shè)備位于能觀測到水池內(nèi)泡沫板的位置通過有線或無線傳送方 式與計(jì)算機(jī)通訊，在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)有水池內(nèi)水面高度計(jì)算模塊。
[0007] 所述的泡沫板為彩色泡沫板、放置于水池中，漂浮于水面上，隨著水位變化而垂直 升降；由于彩色泡沫板容易被Kinect設(shè)備識(shí)別，可W通過Kinect設(shè)備的RGB攝像頭與3D深度 傳感器采集彩色泡沫板上表面的深度圖像。
[0008] 上述計(jì)算機(jī)通過對(duì)Kinect設(shè)備采集的彩色泡沫板上表面的深度圖像進(jìn)行分析處 理，得到彩色泡沫板上表面的=維數(shù)據(jù)，確定彩色泡沫板上表面垂直于Kinect設(shè)備的距離， 進(jìn)而獲取水池水位信息。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用微軟公司開發(fā)的一款圖像識(shí)別設(shè)備Kinect及Kinect SDK系 統(tǒng)開發(fā)工具包中相應(yīng)的API工應(yīng)用程序接口，通過獲取彩色泡沫板的深度圖像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)水 池水位的自動(dòng)測量。
[0010] 本實(shí)用新型具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 1、本實(shí)用新型可W實(shí)現(xiàn)對(duì)水池水位信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，無需人員到現(xiàn)場即可精確采 集水位信息；
[0012] 2、不需要大量的資金投入，易于制造，可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2為水池水位測量的示意圖。
[001引圖中標(biāo)號(hào)說明：I-Kinect設(shè)備;2-水池;3-彩色泡沫板;4-計(jì)算機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 實(shí)施例
[0017] 如圖1所示，本基于Kinect的水池水位現(xiàn)慢裝置，包括Kinect設(shè)備1、水池2、彩色泡 沫板3、計(jì)算機(jī)4;彩色泡沫板3放置于水池2中，Kinect設(shè)備1通過有線或無線傳送方式與計(jì) 算機(jī)4通訊，在計(jì)算機(jī)(4)內(nèi)設(shè)有水池內(nèi)水面高度計(jì)算模塊，優(yōu)選USB數(shù)據(jù)線。
[0018] 彩色泡沫板3放置于水池2中，漂浮于水面上，隨著水位變化而垂直升降；由于彩色 泡沫板3容易被Kinect設(shè)備1識(shí)別，將Kinect設(shè)備1安裝在能觀測到水池2內(nèi)泡沫板3的位置， 優(yōu)選泡沫板3的正上方，可W通過Kinect設(shè)備1的RGB攝像頭與3D深度傳感器采集彩色泡沫 板3上表面的深度圖像。
[0019] 彩色泡沫板3上表面的深度圖像中每一個(gè)像素都包含了深度數(shù)據(jù)Pi(x，y)，即每一 個(gè)像素到Kinect設(shè)備1的垂直距離，對(duì)所有像素的深度數(shù)據(jù)求和平均得到彩色泡沫板3上表 面垂直于Kinect設(shè)備的距離，則水池2水位為：
(1)
[0021]其中，H表示水池2水位高度，Pi(x，y)為彩色泡沫板3上表面的深度圖像中每一個(gè) 像素到Kinect設(shè)備1的垂直距離，山為一個(gè)常數(shù)，可由公式(2)求得：
(2)
[0〇2引其中，Dk表示Kinect設(shè)備1與水池2底部的垂直距離，Tf為彩色泡沫板3的厚度，Tb為 水池2底板厚度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于Kinect的水池水位測量裝置，包括Kinect設(shè)備（1)、水池（2)、泡沫板（3)和 計(jì)算機(jī)(4)，其特征在于:泡沫板(3)放置于水池（2)中，Kinect設(shè)備（1)位于能觀測到水池 (2)內(nèi)泡沫板(3)的位置通過有線或無線傳送方式與計(jì)算機(jī)(4)通訊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的水池水位測量裝置，其特征在于：所用的泡沫 板(3)為彩色泡沫板。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的水池水位測量裝置，其特征在于:在計(jì)算機(jī)(4) 內(nèi)設(shè)有水池內(nèi)水面高度計(jì)算模塊。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Kinect的水池水位測量裝置，其特征在于:Kinect設(shè)備 (1)通過USB數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)(4)通訊。
【專利摘要】<b>本實(shí)用新型公開了</b><b>一種基于</b><b>Kinect</b><b>的水池水位測量裝置，包括</b><b>Kinect</b><b>設(shè)備（</b><b>1</b><b>）、水池（</b><b>2</b><b>）、泡沫板（</b><b>3</b><b>）和計(jì)算機(jī)（</b><b>4</b><b>），其特征在于：泡沫板（</b><b>3</b><b>）放置于水池（</b><b>2</b><b>）中，</b><b>Kinect</b><b>設(shè)備（</b><b>1</b><b>）位于能觀測到水池（</b><b>2</b><b>）內(nèi)泡沫板（</b><b>3</b><b>）的位置通過有線或無線傳送方式與計(jì)算機(jī)（</b><b>4</b><b>）通訊。</b><b>本實(shí)用新型</b><b>通過</b><b>Kinect</b><b>設(shè)備獲取彩色泡沫板的深度圖像數(shù)據(jù)，</b><b>可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水池水位信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測，無需人員到現(xiàn)場即可精確采集水位信息。不需要大量的資金投入，易于制造，可靠性高，實(shí)用性強(qiáng)。</b>
【IPC分類】G01F23/64
【公開號(hào)】CN205192578
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520508311
【發(fā)明人】向一鳴, 曾慶展, 劉玉, 朱承前
【申請(qǐng)人】貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日