[发明专利]一种基于水尺颜色信息的不定长水尺水位检测方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种不定长水尺水位检测方法，其特征是，包括：

获取待检测水位的目标水尺图像，确定目标水尺图像对应的标注参考图像信息；其中，所述标注参考图像信息包括目标水尺中线信息和水尺中线起点在图像像素坐标系中的坐标信息，以及预先构建的透视投影矩阵信息，所述透视投影矩阵信息包括图像像素坐标系与世界坐标系的映射关系；

对目标水尺图像进行颜色识别以及二值化处理，根据目标水尺中线信息，确定水尺中线与水位线的交点在图像像素坐标系中的坐标；

根据所述透视投影矩阵信息中的映射关系，计算水尺中线的起点坐标和所述交点坐标映射在世界坐标系中的起点坐标和终点坐标；

根据目标水尺中线在世界坐标系中的起点坐标和终点坐标，确定目标水尺位于水面之上的实际长度；

将目标水尺的总长度与水面之上的实际长度之间的差值，作为水位检测结果值；

其中，所述对目标水尺图像进行颜色识别以及二值化处理，根据目标水尺中线信息，确定水尺中线与水位线的交点在图像像素坐标系中的坐标，包括：

对目标水尺图像进行颜色识别；

将颜色识别后得到的彩色图像进行二值化处理，得到水尺二值图像；

从水尺二值图像中，选取符合水尺中线信息的全部像素灰度值为255的像素点；

从所选取的像素点中，计算与水尺中线起点最远的像素点，该像素点坐标即为水尺中线与水位线的交点在图像像素坐标系中的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述目标水尺图像与对应的标注参考图像为相同拍摄条件下获取的相同水尺状态的图像；所述相同拍摄条件包括：摄像机与水尺的相对位置相同、摄像机拍摄角度相同，或者同时满足摄像机相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述标注参考图像信息中的目标水尺中线信息和水尺中线起点在图像像素坐标系中的坐标信息的确定方法包括：

在标注参考图像中标注水尺顶部边缘的中点，将所述中点作为起点标注水尺中线的方向线，获取方向线的起点和终点在图像像素坐标系中的坐标：L1(a1，b1)，L2(a2，b2)；

根据L1(a1，b1)和L2(a2，b2)计算水尺中线的表达式：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述透视投影矩阵的构建方法包括：

在目标水尺的边缘标注四个共面不共线的标识点，确定四个标识点在世界坐标系中的坐标：A：(X1，Y1)，B：(X2，Y2)，C：(X3，Y3)，D：(X4，Y4)；

将一标注后的目标水尺图像作为标注参考图像，获取四个标识点在图像像素坐标系中的坐标A：(x1，y1)，B：(x2，y2)，C：(x3，y3)，D：(x4，y4)；

根据四个标识点在世界坐标系中的坐标和在图像像素坐标系中的坐标，利用以下公式计算透视投影矩阵T：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述四个标识点的颜色与水尺颜色不同，分别为红色和蓝色。

6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征是，所述对目标水尺图像进行颜色识别包括：将目标水尺图像转换为HSV格式的彩色图像。