基于视频监控系统的非接触式水位测量方法

摘要

基于图像的水位测量方法利用图像处理技术检测水尺水位线的读数,具有非接触式、原理直观、无温漂、无转换误差、系统造价低等优点.然而受到拍摄视角倾斜、成像分辨率低、光照条件复杂,以及材料光谱反射特性不一致等因素的制约,野外环境下水尺刻度及字符的检测和识别存在极大困难,导致现有方法的适应性较差.本文基于现有视频监控系统的特点设计了一种基于模板图像配准的水尺水位测量方法.方法根据双色水尺的标准样式设计模板图像,通过选择的匹配控制点建立水尺图像和模板图像间的透视投影变换关系,并将透视畸变图像配准到正射坐标系下,最终根据模板图像的物理分辨率将二值图像的水平投影曲线中检测得到的水位线坐标换算为实际水位值.测试结果表明,由于本方法无需识别水尺上的刻度及字符,对于日夜复杂现场条件下拍摄的低分辨率图像具有较好的鲁棒性.水位测量测量精度可达1cm,分辨率为1mm,满足水文测验的要求.