[发明专利]一种基于视频的水尺读数检测方法

说明书

本发明提供了一种基于视频的水尺读数检测方法。该方法首先获取视频图像，对图像进行预处理，去除图像噪点，使用模型检测的方法确定水尺位置，并在水尺区域对水尺上的数字进行分割识别，再检测水位线位置，综合数字分割识别结果和水位线检测结果推算出水尺读数，该方法不易受相机角度、视野变化影响而检测出正确的结果。本发明使用模型检测技术，能够快速定位水尺位置；使用分割识别技术，能够有效检测出水尺数字的位置并准确识别出数字读数；使用梯度二值化图像水平投影技术，能够准确定位水位线位置，从而有效提高了水尺读数的准确率。

技术领域

本发明创造属于视频检测技术领域，尤其是涉及一种基于视频的水尺读数检测方法及装置。

背景技术

在水利监测领域中，通过人眼观察水尺并确定水位读数，往往会耗费大量的人力成本和时间成本，并且读数会存在较大误差，从而无法实现对水位读数的实时准确的监控。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于视频的水尺读数检测方法，以用于全天候监测水尺读数，并判断水位读数是否在预设水位范围内，达到对水位监控的效果。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于视频的水尺读数检测方法，包括：

(1)对视频图像进行预处理，去除图像噪点；

(2)利用训练模型检测图像中水尺的位置，确定水尺的区域；

(3)在确定的水尺区域对数字分割和识别；

(4)用二值化梯度图像水平投影的方法，确定水位线位置；

(5)利用(3)中的数字分割识别结果与(4)中的水位线检测结果，确定当前水位读数。

进一步的，所述步骤(1)中，图像预处理主要是用高斯滤波的方法对获得的视频图像进行滤波降噪处理。

进一步的，所述步骤(2)中具体包括，采集水尺样本，训练基于LBP特征级联分类器，对视频图像中的水尺进行检测，再将检测到的水尺作为正样本，误检作为负样本，反复对模型进行迭代训练；最后用检测效果最好的分类器模型对水尺进行检测，从而确定水尺在图像中的具体位置。

进一步的，所述步骤(3)中，使用检测出的水尺区域，根据水尺上数字与水尺的相对位置，推算出水尺数字区域在图像中的具体位置，将水尺数字区域进行二值化操作，并进行水平与垂直投影确定水尺上各数字的精确位置，再采用Gabor特征和神经网络进行数字识别，得出水尺上数字的具体位置与数字识别结果。

本发明的另一方面，还提供了一种基于视频的水尺读数检测装置，包括：

预处理模块：对视频图像进行预处理，去除图像噪点；

训练检测模块：利用训练模型检测图像中水尺的位置，确定水尺的区域；

分割识别模块：在确定的水尺区域对数字分割和识别；

水位线检测模块：用二值化梯度图像水平投影的方法，确定水位线位置；

水位读数模块：利用分割识别模块的数字分割识别结果与水位线检测模块中的水位线检测结果，确定当前水位读数。

进一步的，所述预处理模块包括高斯滤波单元：用高斯滤波的方法对获得的视频图像进行滤波降噪处理。

进一步的，所述训练检测模块包括：

分类器训练单元：采集水尺样本，训练基于LBP特征级联分类器，对视频图像中的水尺进行检测；

迭代训练单元：将检测到的水尺作为正样本，误检作为负样本，反复对模型进行迭代训练；