[发明专利]一种基于上文信息关注度的水位尺字符定位方法

说明书

一种基于上文信息关注度的水位尺字符定位方法，涉及人工智能和计算机视觉领域。本发明方法的步骤为：（一）摄像头对水位尺进行图像捕捉；（二）将获取到的位置特征图谱中上层图谱信息与下层图谱信息进行叠加，送入上文信息关注度模块进行字符定位；（三）对位置特征图谱中本层特征及上层所有特征捕获的位置信息进行差异性关注，获得精确的字符位置信息；（四）将抠取完成的图像进行字符识别，获取标尺刻度完成输出。本发明在深度检测器基础上加入上文信息关注度模块，该模块对位置信息特征图谱进行差异性关注，精确定位到水位尺字符所在区域；同时上文信息关注度模块对位置信息进行综合判定，极大的削弱了光照等环境因素变化对检测性能的影响。

技术领域

本发明涉及人工智能领域和计算机视觉领域，特别是通过上文信息关注度对水位尺字符进行定位的方法。

背景技术

南京林业大学在2019年申请了发明型专利《一种基于图像识别的水位识别方法》该发明提供了一种基于图像识别的水位识别方法，步骤包括：从水尺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；对裁剪获得的水尺图像进行字符定位，获得水尺图像中的各个字符，再根据字符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；对各个数字字符图像中的数字字符进行识别，获得各个数字字符的数值；在水尺图像中识别出水迹位置，并根据水迹位置与最下侧一个字符的相对位置关系计算出水位高度。该基于图像识别的水位识别方法利用MSER与模板匹配算法相结合，能够满足复杂场景中的水尺定位，并很好地解决了个别字符因为反光、污迹带来字符识别误差的问题，鲁棒性较好。

武汉世纪水元科技股份有限公司在2019年申请了发明型专利《一种水位识别监测系统》该发明公开了一种水位识别监测系统，包括视频图像数据采集层、数据传输处理层和监测数据展示层，视频图像数据采集层的输出端通过互联网络或USB接口与数据传输处理层的输入端连接，数据传输处理层的输出端通过互联网络与监测数据展示层的输入端连接，本发明涉及水位监测技术领域。该水位识别监测系统，可大大提高了水位监测精度，不需要进行信号转换，数据采集和传输更加稳定可靠，可根据高精摄像头图像进行识别，后台程序有采用人工智能算法不断深入学习，能够自我调整以适应复杂环境，对环境的适应能力较高，同时本水位监测系统安装只需要安装高精摄像头和安装软件即可，不需要进行额外的监测井施工，安装便捷，施工简单。

江河瑞通(北京)技术有限公司在2019年申请发明型专利《一种基于虚拟水尺的水位识别方法及系统》该发明提供了一种基于虚拟水尺的水位识别方法及系统，所述方法包括：选取自然水域中已知实际位置的两个初始点以及两个初始点在与所述自然水域对应的水域图像中的图像坐标；通过水域分割模型识别所述水域图像中的水域区域；根据所述水域区域以及所述两个初始点的实际位置和图像坐标确定所述自然水域当前水面的水面高程，本发明通过水域识别得到自然水域的当前水位，可提高水位识别准确度。

中国人民解放军国防科技大学在2018年申请了发明型专利《一种基于图像分析的水文尺水位识别估算方法》该发明公开了一种基于图像分析的水文尺水位识别估算方法，包括以下步骤：首先通过HSV颜色空间实现水文尺初步定位，而后自适应构建分量图实现水文尺精确定位；通过数据增强技术扩充样本，并对定位的水文尺图像采用模糊C聚类的方法实现字符分割，而后构建卷积神经网络训练数据集并对完整的字符进行识别；按顺序计算多个完整字符“E”的像素高度，并以此为基础建立二次方程动态拟合图像中像素高度与实际高度之间映射关系，进而计算残缺字符“E”的实际高度。本发明可以实现通过含有水文尺的图像中识别估算出水深，适合集成在终端，例如摄像机、照相机等前端，自动估算水尺水位。

江苏南水水务科技有限公司在2018年申请发明型专利《基于水尺图像的水位识别方法》该发明公开了一种基于水尺图像的水位识别方法，包括：二值化处理；形态学分析；抠图剪裁；测算斜率；位置校正；精确定位；图像切割；神经识别；水位确定步骤。本发明提供的水位识别方法，实现了现地水位非接触式自动识别，识别结果精确，降低了成本、简化了硬件结构；本发明方法能够适应各种条件下的水位自动监测，推动了水位监测技术的发展。

上述现有技术还存在的缺陷是：