[发明专利]一种基于图像识别的半圆形液位指示器

说明书

本发明涉及液位检测技术领域，特别涉及到一种基于图像识别的半圆形液位指示器。半圆形液位指示器包括夹板、基座、透明软管及紧固件。夹板和基座上设有可以相互匹配的容纳槽；用于显示液位的透明软管放置在夹板与基座的容纳槽中；基座上内凹的半圆柱弧面上刻印有弧面液位标尺刻度。本发明使用透明软管作为显示液位的材料，并结合弧面液位标尺刻度形成了一种适用于图像识别的新型液位计，既避免了传统玻璃液位计易碎，运输维护困难的缺点，又避免了半圆形玻璃液位计加工困难成本较高的难题，满足了这种半圆形液位指示器在无人值守监测工程中的应用。

技术领域

本发明涉及液位检测技术领域，特别涉及一种基于图像识别的半圆形液位指示器。

背景技术

液位检测在日常生活中有着广泛的需求。总体上液位检测方法可分为直接检测和间接检测两大类。由于测量条件的复杂性及数据采集的便捷性，目前液位检测多采用间接测量，即将液位信号转化为其它相关信号进行测量，有压力法、浮力法、电学法、热学法等。间接检测的缺点是二次信号多存在干扰噪声或零点漂移等问题，而这正是直接检测的优点所在。早期液位直接检测的数据是通过人工观测完成的，随着电子技术及图像技术的快速发展，人们开始利用摄像头去代替人眼观测，通过图像算法去识别液位，其优点是数据真实、稳定可靠、零点漂移小、无积累误差、抗干扰能力强、传输方便、成本较低。对出现问题的数据，可调取相应的原始图片予以核查。

目前无人值守的液位直接检测主要是通过摄像头来识别透明直管中液面所呈现的刻度值来获取液位信息。由于摄像头安装位置是固定的，而直管中液面位置随着液体的涨落，其与摄像头之间的物距就是变化的了，反映在图片上就是不同位置的液位，其清晰度和精度有较大差异。因此我们考虑用透明半圆形弯管来代替透明直管来检测液位。其好处是在透明半圆形弯管中任意位置的液面与位于透明半圆形弯管半圆圆心位置上的摄像头之间的物距是等距的。

由于我们测量的是液位高度，因此直管上用于标识液位高度的等距标尺刻度投射到半圆形弯管上时，半圆形弯管上的液位标尺刻度就不是等距的了。距离水平中心线越远，标尺刻度的间距就越大。因此在实际工程中必须保证半圆形液位指示器的安装是水平的，即透明半圆形弯管的半圆圆心与半圆形液位指示器上的零刻度之间的连线必须水平，因为只有这样才能保持半圆形液位指示器上的不等距刻度是上下水平对称的。

另外，传统的透明直管，其刻度通常是丝印在直管上的。如果使用玻璃材质，其材质本身虽不易受温度影响，但运输使用过程中比较容易碰损；如果使用塑胶材质，则当环境温度变化时，塑料的热胀冷缩会造成丝印在其上的标尺刻度同步变化，形成较大的测量误差。而对于半圆形液位指示器来说，除了上述缺点外，透明半圆形弯管的精密加工难度也很大。

发明内容

为了解决透明半圆形液位计中透明半圆形弯管精密加工困难、成本高企、运维麻烦等问题，本发明提出了一种基于图像识别的半圆形液位指示器，它可以使用透明软管来检测液位，且制作简单，运维方便，成本低廉，寿命较长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于图像识别的半圆形液位指示器，包括夹板、基座、透明软管及紧固件，夹板和基座上均设有内凹的半圆柱弧面，基座上的内凹半圆柱弧面上刻印有弧面液位标尺刻度，夹板和基座上设有可以相互匹配的容纳槽，容纳槽为弯槽，弯槽的弯曲轨迹为半圆形，且弯槽的半圆形弯曲轨迹与内凹的半圆柱弧面共用同一根旋转轴线，透明软管被放置在夹板的容纳槽与基座的容纳槽所形成的组合空间中，透明软管的大部分隐藏在夹板和基座内，透明软管的小部分显露在夹板和基座外，夹板和基座可以通过紧固件夹紧用于显示液位的透明软管，透明软管可以自然弯曲适配容纳槽。

进一步的，透明软管为圆管，容纳槽的槽壁在垂直于容纳槽弯曲轨迹的截面上呈弧形。

进一步的，所述的基座与夹板采用的材料一致。

进一步的，所述的夹板上有通孔，所述的基座上有与夹板通孔对应的螺纹孔，且可以通过螺栓紧固件连接。