一种降雨测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种降雨测量装置。

背景技术：

降雨量是一种重要的气象要素，降雨的观测无论是对于气象、水文、海洋、环境的观测还是对航空、铁路交通的安全都具有重要的意义。雨量计是观测降雨量的重要仪器，它的准确度直接关系到所测量数据的可靠性，特别在人工降雨的效果检验和气象科研方面，其测量的准确度显得尤为重要。要保证雨量计的精度和可靠性，对雨量计进行校验是非常必要的。目前雨量计主要是利用标准容器及翻斗式雨量计，也有用手工方法通过量杯进行测量，整个过程工作效率低，而且易造成人为误差，所以需要一种能自动产生所测雨量的仪器。

深圳的春夏交替季节，常常出现微量降雨，因为雨滴较小，大量悬浮于空中，对公众出行和道路能见度有严重影响。不仅雷达图上看不到降雨回波，气象观测也记录不到这种微量降雨，从而影响气象预报的权威性。而常用的翻斗式雨量计对于很小的雨量例如0.1mm以下无法测量。

技术实现要素：

鉴于此，有必要提供一种降雨测量装置，能够对微小雨滴的测量。

一种降雨测量装置，包括底座、摄像头、透明外罩和电路板；

所述底座包括底板和设于所述底板边缘的环形挡板，所述摄像头设于所述底板上；

所述透明外罩罩设于所述底座上，所述透明外罩的结构为半球状，透明外罩的外表面为光滑表面，所述透明外罩的开口端和所述环形挡板固定连接。

所述摄像头设于所述底板上，且所述摄像头设于所述透明外罩内；

所述电路板和所述摄像头连接。

在一个实施例中，所述电路板包含主控芯片、视频采集模块和视频识别模块和网络传输模块，所述摄像头与所述主控芯片连接，所述视频采集模块、视频识别模块和网络传输模块均和所述主控芯片连接，所述视频采集模块用于进行图像采集，所述视频识别模块用于将采集到的图像进行图像识别计算与处理，所述网络传输模块用于将采集的原始图像和处理后的图像进行上传。

在一个实施例中，所述透明外罩的外表面涂覆有纳米材料。

在一个实施例中，所述摄像头为工业级黑白摄像头。

在一个实施例中，所述摄像头的分辨率为800×600。

在一个实施例中，所述摄像头为1.28mm微距全景摄像头。

在一个实施例中，所述底座的直径为100mm，所述底座的高为40mm，所述透明外罩的开口端的直径为100mm。

在一个实施例中，还包括夹具，所述底座和所述夹具固定连接，所述夹具用于和监控杆固定连接。

上述降雨测量装置，采用透明外罩收集降雨，由于透明外罩的表面张力的作用，微小雨滴会在透明外罩的外表面形成小水珠，再使用摄像头进行拍照，得到高清图片，电路板再对获取的高清图片进行分析得到实际降雨量。因此，上述降雨测量装置能有效的能够对微小雨滴的测量。

附图说明

图1为一实施方式的降雨测量装置的结构示意图；

图2为一实施方式的降雨测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1，本实用新型提供一实施方式的降雨测量装置100，包括底座10、透明外罩20、摄像头30和电路板(图未示)。

底座包括底板12和设于底板12边缘的环形挡板14，摄像头30设于底板12上。

透明外罩20罩设于底座10上，透明外罩20的结构为半球状，透明外罩20的外表面为光滑表面，透明外罩20的开口端和环形挡板14固定连接。

摄像头30设于底板12上。

电路板和摄像头30连接。

上述降雨测量装置100，采用透明外罩20收集降雨，由于透明外罩20的表面张力的作用，微小雨滴会在透明外罩20的外表面形成小水珠，再使用摄像头20进行拍照，得到高清图片，电路板再对获取的高清图片进行分析得到实际降雨量。因此，上述降雨测量装置100能有效的能够对微小雨滴的测量。

上述降雨测量装置100，依托图像识别技术，在微小雨量时，可以利用水滴识别的方式进行雨量检测。上述降雨测量装置100，免除了机械的部件，避免因为机械部件的结构和外界环境变化而导致出现的测量误差。同时，基于雨滴识别的降雨测量装置100不会因器件变形、线路阻滞生锈等影响降雨的测量精度，相比传统雨量桶，体积小，易于安装使用，降低了设备维护的成本，拥有更广泛的应用前景。

底座10用来支撑固定透明外罩20和摄像头30。进一步的，底板12和环形挡板14一体成型，且环形挡板14垂直于底板12设置。底座10通过设置环形挡板14可以有效防止透明外罩20外侧的雨水流入底座10内。

在一个实施例中，底座10还用来支撑固定电路板。可以理解，电路板也可以固定在其他装置上，只要方便将摄像头30和电路板连接即可。

在一个实施例中，底座10的形状为圆形。底座10的直径为100mm，高为40mm。透明外罩20的开口端的直径为100mm。可以理解，底座10和透明外罩20的尺寸也可以根据实际情况进行设计调整。

在一个实施例中，底座10为ABS工程塑料底座。可以理解，底座10的材质不限于为ABS，底座10也可以采用其他材质。

在一个实施例中，透明外罩20和底座10螺纹连接。透明外罩20采用螺口方式旋转锁紧固定在底座10上。具体的，透明外罩20和底座10的环形挡板14通过螺纹连接。

透明外罩20的作用是维持与雨滴碰撞形成接触面，用来承接降雨，相当于承水器。在一个实施例中，透明外罩20的外表面为光滑表面。透明外罩的外表面涂覆有纳米材料。透明外罩20使用前不残留灰尘等杂物，提前测量精度。当降雨发生，由于地球重力和表面张力的作用，降雨在透明外罩20上形成液滴并保持球形，形成降雨的雨滴用于测量。

在一个实施例中，摄像头30为工业级黑白摄像头。进一步的，摄像头30为每秒60帧以上，分辨率为800×600的工业级黑白摄像头。更进一步的，摄像头为1.28mm微距全景摄像头，其拍摄范围可以覆盖整个透明外罩20的半球。通过摄像头30拍摄获取到高清图片，是后续分析处理的基础，需要减少反光以及选择正确的拍摄位置，确保获得良好的拍摄效果。

摄像头30和电路板连接。摄像头30通过安装孔与螺丝与底座10进行固定。对于微小的雨量，采用透明外罩20收集微量雨水，再使用摄像头30进行拍照，电路板再对获取的图片进行分析。当降雨落在透明外罩20上，不同大小速度的雨点在与透明外罩20接触过程中，会产生不同的接触面，通过分析接触面的面积、形成的频次与对比观测站进行分析比对，通过图像直方图与实际降雨量的线性关系求解实际降雨量。

电路板包含主控芯片、视频采集模块和视频识别模块和网络传输模块，摄像头与主控芯片连接，视频采集模块、视频识别模块和网络传输模块均和主控芯片连接，视频采集模块用于进行图像采集，视频识别模块用于将采集到的图像进行图像识别计算与处理，网络传输模块用于将采集的原始图像和处理后的图像进行上传。主控芯片用于驱动图像采集模块进行图像采集并驱动视频识别模块将采集到的图像进行识别计算与处理，处理完成后再调用网络传输模块，将原始图像及本地识别计算结果上传至服务器。上述降雨测量装置100还包括夹具，底座10和夹具固定连接，夹具用于和监控杆固定连接。具体的，底座10通过底部的安装螺丝空位及夹具安装于监控杆上，以便于固定整个降雨测量装置100。

请参考图2，一种采用上述降雨测量装置100的降雨测量方法包括以下步骤：

S10、采用透明外罩收集雨滴。

S20、采用摄像头拍摄透明外罩的高清图片。

S30、采用电路板对拍摄的高清图像进行处理分析，并将处理分析的结果和实验数据进行比对得到观测结果。

上述降雨测量方法，利用拍摄的高清图片能够对微小雨滴进行有效测量。且操作简单，精度高。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。