 1.本发明涉及视频识别检测水位技术领域，具体为一种基于视频识别的检测水位方法。 背景技术： 2.传统水位测量方式主要有安装水尺目测读数和使用传感器自动采集水位相关的模拟量再转换为水位量，随着计算机的发展，视频监控技术越来越普及，通过图像处理的方式识别水位成为一种解决方案。 3.研究表明人类很难对静止画面长时间保持高度注意，一般情况下监视者在盯着视频画面20多分钟之后，将对视频画面里95％以上的活动信息视而不见，而使用传感器测量方式成本高、难以维护、受环境影响大等缺点，而且由于摄像头离河道比较远，水平面和摄像头的角度成一定夹角关系，参照物并不好选取，会进一步的影响水位的读数，因此，针对上述问题提出一种基于视频识别的检测水位方法。 技术实现要素： 4.本发明的目的在于提供一种基于视频识别的检测水位方法，以解决传统的水位检测方法人工识别准确性得不到保证，而利用传感器又不方便进行维护的问题。 5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 6.一种基于视频识别的检测水位方法，基于水位状态监视系统实现，该水位状态监视系统包括位于系统最前端的视频采集模块、与所述视频采集模块相连的嵌入式视频处理单元、与所述嵌入式视频处理单元相连的evu设备设置客户端与视频应急业务处理平台； 7.该监测水位方法包括以下步骤： 8.步骤一：在检测区域设置高清相机；所述检测区域包括水位的外部环境，水位尺和围墙，采集的视频画面中包括水位线与水位尺的交接线，当观测区域为水位尺时，相机正对水位尺； 9.步骤二：从采集的图像中定位出水尺位置，并根据定位出的水尺位置对水尺图像进行裁剪，获得水尺图像； 10.步骤三：对裁剪获得的水尺图像进行字符定位，获得水尺图像中各个字符“e”和字符倒“e”再根据字符“e”和字符“e”的排列特点对水尺图像中的各个数字字符进行切割，获得各个数字字符图像； 11.步骤四：找到识别出的各个字符“e”和字符倒“e”中匹配度最高的字符，根据匹配度最高字符的方向信息确定水尺的斜率，再根据斜率旋转图像，使图像中的水尺呈竖直状态，并进行有效的读数； 12.步骤五：嵌入式视频处理单元接收来自视频采集模块的识别信息，根据嵌入的算法来分析识别信息，并将识别结果上传至视频应急业务处理平台与evu设备设置客户端。 13.优选的：步骤五中嵌入的算法包括基于子空间的背景建模、基于稀疏编码的图像 表示以及物体跟踪；其中所述基于子空间的背景建模采用主成分分析法来建立背景模型；所述基于稀疏编码的图像表示为通过将输入图像转换为稀疏表示用以获得更好的鲁棒性。 14.优选的：所述物体跟踪为基于onlineboosting的框架在线实时提取鲁棒的物体特征进行跟踪，其中每一帧的检测结果都作为正样本，周围的四个区块作为负样本，检测过程中，每一个跟踪过程由物体检测结果触发。 15.优选的：通过onlineboosting，在下一帧得到期望的目标位置，对于每一个预测结果，用物体检测模块进行打分以确保跟踪是否发生漂移；如果发现跟踪漂移，则触发跟踪终止，通过以上过程，得到一个新的物体的跟踪路径。 16.优选的：判断水尺图像中的水尺是否设置有反光膜，且摄像装置具备红外补光，若是，则对所述水尺图片进行hsv颜色分割，取亮度v通道图片，对该图片进行局部自适应阈值化处理、形态学闭运算处理、腐蚀运算处理以及膨胀运算处理，并通过轮廓查找运算获取所述水尺图片中水尺区域，并计算出水位的坐标。 17.优选的：判断水尺图像中的水尺是否设置有反光膜，且摄像装置具备红外补光，若不是，则对所述水尺图片进行hsv颜色分割，取亮度v通道图片，对该图片进行中值模糊处理、直方图均衡化处理、局部自适应阈值化处理、形态学闭运算处理、开运算处理以及膨胀运算处理，并通过轮廓查找方法获取所述水尺图片中水尺区域。 18.优选的：所述高清相机采用网络摄像机，通过该网络摄像机对水尺图片在预定时刻进行采集，并传到视频应急业务处理平台。 19.与现有技术相比，本发明的有益效果是： 20.1、本发明中，采用机器代替人眼来进行监控，依靠高效的智能计算模型和计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉无关信息，强化重要信息，为应急处置提供有力的支持，这一技术的开发将能够大幅度提高视频监测数据的应用效率，缩短应急反应时间，减少异常事件漏报，为安全运行提供保障，采用图像智能识别的方式可以有效替代人工，真正发挥监控系统的核心价值。 21.2、本发明中，采用非接触式水位测算方法，使用的设备是摄像头，利用已建设的摄像头及水尺，可高精度直接识别当前水位高度。所采用的算法稳定可以较好解决倒影、折射和水尺脏污对水位的影响，不需要依赖本身准确度对识别结果影响度极大的参照物以及预知参照物高度、坡面角度、摄像头水平距离和高度。具有改造工程量小、稳定性强、适用范围广等特点。可适用于水利工程、河道、城市水位、海洋水文监测等业务。 附图说明 22.图1为本发明的整体系统架构示意图； 具体实施方式 23.实施例1： 24.请参阅图1，本发明提供一种技术方案： 25.一种基于视频识别的检测水位方法，基于水位状态监视系统实现，该水位状态监视系统包括位于系统最前端的视频采集模块、与视频采集模块相连的嵌入式视频处理单元、与嵌入式视频处理单元相连的evu设备设置客户端与视频应急业务处理平台在水位检 测时，首先，在检测区域设置高清相机；检测区域包括水位的外部环境，水位尺和围墙，采集的视频画面中包括水位线与水位尺的交接线，当观测区域为水位尺时，相机正对水位尺，然后从采集的图像中定位出水尺位置，并根据定位出的水尺位置对水尺图像进行裁剪，获得水尺图像，随后对裁剪获得的水尺图像进行字符定位，获得水尺图像中各个字符“e”和字符倒“e”再根据字符“e”和字符“e”的排列特点对水尺图像中的各个数字字符进行切割，获得各个数字字符图像，最后，找到识别出的各个字符“e”和字符倒“e”中匹配度最高的字符，根据匹配度最高字符的方向信息确定水尺的斜率，再根据斜率旋转图像，使图像中的水尺呈竖直状态，并进行有效的读数，最终，嵌入式视频处理单元接收来自视频采集模块的识别信息，根据嵌入的算法来分析识别信息，并将识别结果上传至视频应急业务处理平台与evu设备设置客户端，其中，步骤五中嵌入的算法包括基于子空间的背景建模、基于稀疏编码的图像表示以及物体跟踪；其中基于子空间的背景建模采用主成分分析法来建立背景模型；基于稀疏编码的图像表示为通过将输入图像转换为稀疏表示用以获得更好的鲁棒性，而物体跟踪为基于onlineboosting的框架在线实时提取鲁棒的物体特征进行跟踪，其中每一帧的检测结果都作为正样本，周围的四个区块作为负样本，检测过程中，每一个跟踪过程由物体检测结果触发，随后，通过onlineboosting，在下一帧得到期望的目标位置，对于每一个预测结果，用物体检测模块进行打分以确保跟踪是否发生漂移；如果发现跟踪漂移，则触发跟踪终止，通过以上过程，得到一个新的物体的跟踪路径，在图片处理的过程中，判断水尺图像中的水尺是否设置有反光膜，且摄像装置具备红外补光，若是，则对所述水尺图片进行hsv颜色分割，取亮度v通道图片，对该图片进行局部自适应阈值化处理、形态学闭运算处理、腐蚀运算处理以及膨胀运算处理，并通过轮廓查找运算获取所述水尺图片中水尺区域，并计算出水位的坐标，最后，通过网络摄像机对水尺图片在预定时刻进行采集，并传到视频应急业务处理平台。 26.实施例2： 27.请参阅图1，本发明提供一种技术方案： 28.一种基于视频识别的检测水位方法，基于水位状态监视系统实现，该水位状态监视系统包括位于系统最前端的视频采集模块、与视频采集模块相连的嵌入式视频处理单元、与嵌入式视频处理单元相连的evu设备设置客户端与视频应急业务处理平台在水位检测时，首先，在检测区域设置高清相机；检测区域包括水位的外部环境，水位尺和围墙，采集的视频画面中包括水位线与水位尺的交接线，当观测区域为水位尺时，相机正对水位尺，然后从采集的图像中定位出水尺位置，并根据定位出的水尺位置对水尺图像进行裁剪，获得水尺图像，随后对裁剪获得的水尺图像进行字符定位，获得水尺图像中各个字符“e”和字符倒“e”再根据字符“e”和字符“e”的排列特点对水尺图像中的各个数字字符进行切割，获得各个数字字符图像，最后，找到识别出的各个字符“e”和字符倒“e”中匹配度最高的字符，根据匹配度最高字符的方向信息确定水尺的斜率，再根据斜率旋转图像，使图像中的水尺呈竖直状态，并进行有效的读数，最终，嵌入式视频处理单元接收来自视频采集模块的识别信息，根据嵌入的算法来分析识别信息，并将识别结果上传至视频应急业务处理平台与evu设备设置客户端，其中，步骤五中嵌入的算法包括基于子空间的背景建模、基于稀疏编码的图像表示以及物体跟踪；其中基于子空间的背景建模采用主成分分析法来建立背景模型；基于稀疏编码的图像表示为通过将输入图像转换为稀疏表示用以获得更好的鲁棒性，而物体 跟踪为基于onlineboosting的框架在线实时提取鲁棒的物体特征进行跟踪，其中每一帧的检测结果都作为正样本，周围的四个区块作为负样本，检测过程中，每一个跟踪过程由物体检测结果触发，随后，通过onlineboosting，在下一帧得到期望的目标位置，对于每一个预测结果，用物体检测模块进行打分以确保跟踪是否发生漂移；如果发现跟踪漂移，则触发跟踪终止，通过以上过程，得到一个新的物体的跟踪路径，在图片处理的过程中，判断水尺图像中的水尺是否设置有反光膜，且摄像装置具备红外补光，若不是，则对所述水尺图片进行hsv颜色分割，取亮度v通道图片，对该图片进行中值模糊处理、直方图均衡化处理、局部自适应阈值化处理、形态学闭运算处理、开运算处理以及膨胀运算处理，并通过轮廓查找方法获取所述水尺图片中水尺区域，最后，通过网络摄像机对水尺图片在预定时刻进行采集，并传到视频应急业务处理平台。 29.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。 |
|
|
