摄像头雷达一体河流水位观测系统
时间:2024-04-09
涉川
该系统可以通过摄像头雷达一体河流水位摄像机等拍摄的图像来观察水位。水位观测是根据图像亮度的差异自动确定与桥墩、护岸、水闸等建筑物接触的水面高程的方法,需要在建筑物上进行标记、水位计等专用设备。安装在河流中,无需接触即可提取水面位置。

特征
有效利用现有设施
使用相机纵向了解水位变化的图像
现有的网络和摄像设备可以按原样使用。
使用高灵敏度闭路电视摄像机,如果可以看到结构,也可以进行夜间测量。
图像信息的量化,除了视觉信息之外,还可以数字测量水位。图像可用于自动监测水位。从上游到下游的许多点都可以使用摄像机。测量可以实时和非实时进行。非接触式测量仪,无需担心因高水位浸没或与坠落物体碰撞而损坏仪器。该系统是规定的水位测量方法之一。在我们的演示实验中,与遥测水位计的差异白天平均为3厘米,夜间为5厘米。
测量原理
流式检测水面边界位置
利用亮度变化测量水位的原理
在系统设置过程中,仅测量一次目标结构的高程值,并在系统内创建结构的 3D 模型(伪等高线等)。
根据视频确定每个海拔高度的结构平均亮度值,并创建沿海拔高度的平均亮度变化曲线图。
在平均亮度变化曲线中,水面经历了快速的亮度衰减。这种快速变化的位置被定义为水面边界位置,并根据结构的高程值与水面边界之间的关系计算“水位”。
测量技术特点
根据特征点自动校正屏幕抖动
桥段自动匹配示例
通过预先确定图像中的特征点(视角内的固定区域),即使相机因风或振动而晃动,特征点也会自动匹配,自动校正图像失真和模糊。
通过改善失真图像质量来提高测量精度
桥墩水位测量示例(夜间)
通过使用“模型”进行图像处理,可以改善因白天/夜晚/阴影照度变化、降雨、车灯光晕等环境变化引起的图像干扰,并防止误识别和测量精度降低。
我们根据现场测量摄像机的距离、方向、高度等检查目标结构和水面的可见度。了解办公系统配置。我们调研办公室的视频传输系统,了解视频分发路由、网络配置、视频格式、采集方式等。设置摄像机视角,为了最佳地提取水位,我们使用办公室监视器来设置目标结构的视角。我们将勘察目标结构。调查过程中,我们会同时检查办公室显示器。我们将设置系统,以便可以根据水面接触目标结构的点处的亮度分布值来测量水位。另外,进行设置以便可以将指定的水位测量数据存储在该系统中。创建一个显示屏等,以便可以在系统上显示观测到的水位数据。该系统可以在单个服务器上执行从摄像机图像采集(从办公室的视频管理服务器或流媒体获得)到水位测量和输出的处理*。
(*如果有多台摄像机,需要根据服务器容量调查服务器配置和网络环境。)
业务成果
正在构建并实施该系统。
我们为建筑工地等公司提供自动河流水位分配服务。
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