一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法及系统，本发明基于水库监控摄像头提供的影像数据，对水库标准水尺进行监测，并通过图像处理方法进行水位的自动提取。在保证了提供精准水位数据的同时，提供对应的水位影像数据，对影像数据进行关键像素训练提取，边缘检测提取，聚类分析及去噪及水位线段检测以实现通过摄像头数据自动解算水位数据的功能。本发明能在水库摄像头执行监控任务的基础上，对监控影像进行自动的水位数值计算提取，不但简化了现有的水位数据提取步骤，并且可在不增加硬件设施的前提下，实现水库水位实时监测及数据获取，可广泛应用于水库的生产实践中。
【专利说明】一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于影像数据的识别及信息提取领域，尤其涉及一种基于水库摄像头的水位自动提取方法及系统。
【背景技术】
[0002]水位信息是水库管理过程中最重要的水文数据之一，现采用的水位信息获取方式主要分为气泡式水位计，压力式水位计，雷达式水位计等。
[0003]现行水位计在获取水库水位的过程中存在以下不足:
[0004](I)需要专门建设的水位信息获取设备，造价高且维护困难；
[0005](2)只提供单一的水位信息，忽略了水位图像信息的需求。
【发明内容】
[0006]为了解决上述的技术问题，本发明基于水库监控摄像头在对固定水尺进行监测的同时，对输入图像进行水尺像元自动提取、边缘检测提取、水位自适应检测等处理，实现水位数据的自动解算，提出了一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法及系统。
[0007]本发明的方法所采用的技术方案是:一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0008]步骤1:对水库摄像头的水尺图像进行水尺关键像素提取并二值化处理，生成水尺水位信息图；
[0009]步骤2:建立水尺图像的边缘检测提取模型，并对所述的水尺水位信息图进行边缘检测提取；
[0010]步骤3:将检测提取后的图像作为输入，进行像素聚类分析并去噪，生成新的水平特征聚类图；
[0011]步骤4:建立水位线段检测处理模型，并计算所述的水平特征聚类图中的水位高度，输出水位解算图像及数值。
[0012]作为优选，步骤I中所述的关键像素提取的方法是基于海量水尺像素训练模型优化后的提取方法。
[0013]作为优选，步骤2中所述的水尺图像边缘检测提取模型是基于多种边缘提取算子综合评定计算最优解建立的。
[0014]作为优选，所述的边缘提取算子，包括三种算子；
[0015]其中微分算子为:
【权利要求】
1.一种基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1:对水库摄像头的水尺图像进行水尺关键像素提取并二值化处理，生成水尺水位信息图； 步骤2:建立水尺图像的边缘检测提取模型，并对所述的水尺水位信息图进行边缘检测提取； 步骤3:将检测提取后的图像作为输入，进行像素聚类分析并去噪，生成新的水平特征聚类图； 步骤4:建立水位线段检测处理模型，并计算所述的水平特征聚类图中的水位高度，输出水位解算图像及数值。
2.根据权利要求1所述的基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于:步骤I中所述的关键像素提取的方法是基于海量水尺像素训练模型优化后的提取方法。
3.根据权利要求1所述的基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于:步骤2中所述的水尺图像边缘检测提取模型是基于多种边缘提取算子综合评定计算最优解建立的。
4.根据权利要求3所述的基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于:所述的边缘提取算子，包括三种算子； 其中微分算子为:
5.根据权利要求1所述的基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于:步骤3中所述的水平特征聚类图是据自适应影像优化处理并多元降噪后获得的。
6.根据权利要求1所述的基于水库监控摄像头的水位自动提取方法，其特征在于:步骤4中所述中的水位线段检测处理模型是据水位影像特点及训练集训练资料，采用自适应影像线段提取方法获得的。
7.一种基于水库监控摄像头的水位自动提取系统，其特征在于:包括关键像素提取模块、边缘检测提取模块、聚类分析模块和水位线段检测处理模块； 所述的关键像素提取模块用于对水库摄像头的水尺图像进行水尺关键像素提取并二值化处理，生成水尺水位信息图； 所述的边缘检测提取模块用于建立水尺图像的边缘检测提取模型，并对所述的水尺水位信息图进行边缘检测提取； 所述的聚类分析模块用于将检测提取后的图像作为输入，进行像素聚类分析并去噪，生成新的水平特征聚类图； 所述的水位线段检测处理模块用于建立水位线段检测处理模型，并计算所述的水平特征聚类图中的水位高度，输出水位解算图像 及数值。
【文档编号】G06T7/00GK103886612SQ201410140651
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】马鸿旭 申请人:马鸿旭