一種基于圖像處理的河道水位報警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及監測設備技術領域，具體涉及一種基于圖像處理的河道水位報警
目.0
【背景技術】
[0002]現有的水位報警裝置主要依靠各式的水位傳感器來提供水位信息，基本可以分為浮子式水位傳感器、跟蹤式水位傳感器、壓力式水位傳感器、超聲波水位傳感器等。
[0003]上述的各式水位傳感器均有各自的特點和施工安裝的要求:
[0004]浮子式水位傳感器結構簡單、測量較準確，但是需要建造配套的觀測井，對已經完工的河道再建觀測井時容易給河道的河岸和渠底造成破壞。
[0005]壓力式水位傳感器使用方便，但是受河道泥沙、河水雜質的影響，隨著時間推移、測量的精度會下降，誤差增大。
[0006]跟蹤式水位傳感器安裝時需要在河岸的陡坡上架設專用的鑄鐵管道，并在鐵管中安裝懸錘、懸索使其上下升降記錄水位，而且在進水口需要有配套的沉沙池和靜水池。
[0007]超聲波水位傳感器屬于非接觸式測量、施工方便，但是易受溫度和濕度的影響，測量誤差較大。
[0008]因此，目前的河道水位報警裝置均存在一些不足和缺陷，要么施工不便，要么測量精度不穩定，而且，報警方式比較單一，基本只有聲音報警。
【實用新型內容】
[0009]為解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種結構合理、報警方式多樣的基于圖像處理的河道水位報警裝置。本實用新型通過以下技術方案來實現:
[0010]一種基于圖像處理的河道水位報警裝置，包括視頻圖像采集設備、圖像處理設備、信息輸出上傳接口、計算機單元及報警、顯示設備，所述視頻圖像采集設備數據輸出端與圖像處理設備數據輸入端連接，視頻圖像采集設備用于對河道水位視頻圖像進行采集，圖像處理設備數據輸出端與信息輸出上傳接口數據輸入端連接，圖像處理設備用于對視頻圖像進行處理形成河道水位報警信息，信息輸出上傳接口數據輸出端與計算機單元數據輸入端連接，計算機單元與報警、顯示設備相連接，報警、顯示設備對河道水位報警信息進行聲光報警，并通過視頻圖像進行顯示。
[0011]其中，所述圖像處理設備為高速圖像處理設備，具體包括圖像預處理單元、圖像分割提取單元與河道水位識別單元，圖像預處理單元的信號輸出端與圖像分割提取單元的信號輸入端相連，圖像分割提取單元的信號輸出端與河道水位識別單元的信號輸入端相連。
[0012]其中，所述圖像預處理單元包括圖像抖動處理模塊、灰度處理模塊、粗定位模塊、邊緣檢測模塊、圖像校正模塊、圖像去噪模塊、二值化處理模塊、歸一化模塊，上述各模塊按照先后順序，前一個模塊的信號輸出端與后一個模塊的信號輸入端相連。
[0013]其中，還包括電源系統，所述電源系統為視頻圖像采集設備、圖像處理設備、信息輸出上傳接口、計算機單元及報警、顯示設備提供電源。
[0014]其中，所述聲光報警裝置為紅、黃、綠三色led聲光報警燈。所述聲光報警裝置為紅、黃、綠三色led聲光報警燈，所述聲光報警裝置5根據河道水位狀態不同，具有以下3種河道水位報警模式:河道水位處于高水位時，紅色指示燈常亮或閃爍并且伴有聲音報警；河道水位處于低水位時，黃色指示燈常亮或閃爍并伴有聲音報警；河道水位處于正常水位時，綠色指示燈常亮或閃爍。
[0015]本實用新型的有益效果是:
[0016]本實用新型所公開的基于圖像處理的河道水位報警監測裝置能夠自動測定并記錄河道表面水位高低并給出相應聲光報警信息，具有非接觸式測量、測量精度高，測量結果穩定，報警方式多樣，能夠通過聲光及圖像進行多重報警等眾多優點，同時，本設備結構合理，施工方便。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型所公開的一種基于圖像處理技術的河道水位報警裝置結構框圖；
[0018]圖2為本實用新型所公開的一種基于圖像處理技術的河道水位報警裝置中高速圖像處理設備結構框圖；
[0019]圖3為本實用新型所公開的一種基于圖像處理技術的河道水位報警裝置的高速圖像處理設備中圖像預處理單元結構框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案。
[0021]如圖1所示，一種基于圖像處理技術的河道水位報警裝置，包括:視頻圖像采集設備1、高速圖像處理設備2、信息輸出上傳接口 4、上位機監控計算機7、聲光報警裝置5和實時水位曲線及視頻圖像顯示裝置6，還包括電源系統8，電源系統8分別與圖視頻圖像采集設備1、高速圖像處理設備2、信息輸出上傳接口 4、上位機監控計算機7、聲光報警裝置5和實時水位曲線及視頻圖像顯示裝置6連接供電。其中，視頻圖像采集設備1、高速圖像處理設備2、信息輸出上傳接口 4、聲光報警裝5置和實時水位曲線及視頻圖像顯示裝置6按順序連接；視頻圖像采集設備I對河道水位的視頻圖像信息進行采集，采集到的圖像數據經過高速圖像處理設備2的數據處理，得到水位信息3，水位信息3輸送至信息輸出上傳接口4，信息輸出上傳接口 4將數據上傳至上位機監控計算機7，在上位機監控計算機7上部署相應的河道水位監控軟件，實時繪制顯示水位曲線和視頻圖像，當水位值數據超過設定的水位報警值，根據設定的不同報警等級將對應的報警信息傳給聲光報警裝置5，并在視頻圖像顯示裝置6的水位視頻圖像上標定出水位值。
[0022]如圖2所示，上述高速圖像處理設備2包含:圖像預處理單元11、圖像分割提取單元9、河道水位識別單元10，圖像預處理單元11的信號輸出端與圖像分割提取單元9的信號輸入端相連，圖像分割提取單元9的信號輸出端與河道水位識別單元10的信號輸入端相連。
[0023]視頻圖像采集設備I采集到的圖像數據經過圖像預處理單元11預處理后，圖像分割提取單元9根據實際需要提取出相應的水位圖像區域，即:圖像范圍內的有效河道水位圖像。然后，將得到的有效圖像去掉干擾后，對得到新圖像處理，最終