[发明专利]一种基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法及装置

说明书

本发明公开一种基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法及装置，方法包括：获取大口径水表表盘图像，并在大口径水表表盘图像中选取转子区域，使得到转子图像；判断当前帧的转子图像中转子位置相对于上两帧的转子图像中转子位置的第一相对转动角度，以及当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第二相对转动角度是否均小于预设阈值，其中预设阈值为转子图像中转子的相邻齿夹角数值的一半；获取当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第一实际转动角度，根据第一实际转动角度计算水表的指示体积。解决了无法确定转子的具体转动角度，进而无法得到在检定时间内的转子的真实转动角度的问题。

技术领域

本发明属于自动检测技术领域，尤其涉及一种基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法及装置。

背景技术

电子水表因为其测量原理的特点，特别适合测量大口径的液体管道，在城市供水和污水处理等行业有着大量的应用，测量的效果非常好。

目前市面上的小流量测量方法采用光电脉冲法，虽然该方法减少了人工劳动强度，提高了自动化，但是该方法需要激光传感器的激光点位置在转子上，由于水表表盘转子位置的不同，操作人员仍需要手动调节激光点的位置，较为繁琐，同时对背景光比较敏感，若水表表面有脏污或湿式水表表面有水气或水泡会影响脉冲读取。

发明内容

本发明提供一种基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法及装置，用于解决转子转动角度的读取技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法，包括：根据预设采样频率获取大口径水表表盘图像，并在所述大口径水表表盘图像中选取转子区域，使得到转子图像，其中预设采样频率不小于最低采样频率f₀；判断当前帧的转子图像中转子位置相对于上两帧的转子图像中转子位置的第一相对转动角度，以及当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第二相对转动角度是否均小于预设阈值，其中所述预设阈值为所述转子图像中转子的相邻齿夹角数值的一半；若所述第二相对转动角度小于预设阈值且所述第一相对转动角度大于预设阈值，或所述第二相对转动角度与所述第一相对转动角度均大于预设阈值，则获取当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第一实际转动角度，其中所述第一实际转动角度为所述第一相对转动角度加上相邻齿夹角数值的一半；根据所述第一实际转动角度获取在检定时间t内转子转过的总角度，并基于所述总角度计算水表的指示体积V₀，其中，计算所述指示体积V₀的表达式为：式中，N_t为检定时间t内转子转过的总角度，Z为转子的齿数，v为转子转过一圈对应的流量。

另外，根据本发明上述实施例的基于视觉图像的大口径水表小流量测量方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述在所述大口径水表表盘图像中选取转子区域，使得到转子图像，包括：在所述大口径水表表盘图像中选取转子区域，并对所述大口径水表表盘图像进行灰度化处理；根据二值化阈值对灰度化处理后的大口径水表表盘图像进行二值化处理，使得到转子图像。

进一步地，所述二值化阈值是由灰度化处理后的图像像素点占比的最大灰度值减去最小灰度值除以四得到的。

进一步地，其中，计算所述最低采样频率f₀的表达式为：式中，Q为检定流量，Z为转子的齿数，v为转子转过一圈对应的流量。

进一步地，在判断当前帧的转子图像中转子位置相对于上两帧的转子图像中转子位置的第一相对转动角度，以及当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第二相对转动角度是否均小于预设阈值之后，所述方法还包括：若所述第一相对转动角度大于预设阈值且所述第二相对转动角度小于预设阈值，或所述第一相对转动角度与所述第二相对转动角度均小于预设阈值，则获取当前帧的转子图像中转子位置相对于上一帧的转子图像中转子位置的第二实际转动角度，其中所述第二实际转动角度为第一相对转动角度的一半。