[发明专利]一种水情监测系统

摘要

本发明涉及一种水情监测系统，包括：测量管，其下端口适于进入水面，上端口正上方设一摄像装置，该摄像装置适于拍摄所述测量管内的水面影像；视频采集模块，与所述摄像装置相连适于将采集图像变换为数字图像；与所述视频采集模块相连的图像处理模块，该图像处理模块存储有第一样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值；所述图像处理模块适于对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对得出水质情况。本发明通过水面影像以获得水质的相应情况，装置简单，便于在野外或者无条件进行水质化验的情况下进行便捷的水质测量或预判，无需繁琐步骤。

主权项

一种水情监测系统，其特征在于包括：纵向设置的测量管，测量管的下端口在使用时进入水面，测量管的上端口上设有摄像装置，该摄像装置适于拍摄所述测量管内的水面影像；视频采集模块，与所述摄像装置相连，适于将采集的图像变换为数字图像；与所述视频采集模块相连的图像处理模块，该图像处理模块存储有第一样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值；所述第一样本数据是由所述水情监测系统对已知的、不同水质的水进行逐一测量而获得；所述图像处理模块适于对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对并得出水质情况；所述测量管固定设置；所述图像处理模块还存储有第二样本数据，该第二样本数据适于记录所述测量管内的各水面影像的像素值与摄像装置距离水面高度的对应表或计算式；所述图像处理模块还适于计算出当前拍摄的所述测量管内的水面影像的像素值，并通过所述第二样本数据得出当前摄像装置距离水面的高度，然后将所述摄像装置的安装高度减去所述摄像装置距离水面的高度，即获得水位值；所述测量管的在使用时位于水面下方的管壁上分布有多个通孔，在水面下方的管体上套设一套管；所述套管与一适于驱动该套管沿所述测量管上下位移的位移驱动机构传动连接，该位移驱动机构由一与所述摄像装置相连的控制器控制；在拍摄水面影像时，控制所述位移驱动机构带动套管向上位移，以使所述套管覆盖所述测量管上的各通孔，以防止外部光线进入所述测量管；在不拍摄水面影像时，控制所述套管向下位移，并使所述套管不覆盖所述测量管上的各通孔，以使水流适于进出所述测量管；所述的水情监测系统的工作方法，包括如下步骤：（1）水面上固定有测量管，其下端口适于进入水面，上端口处设一摄像装置，该摄像装置拍摄所述测量管内的水面影像；（2）所述水面影像通过视频采集模块转换为数字图像；（3）与所述视频采集模块相连的图像处理模块中存储有第一、第二样本数据，所述第一样本数据适于记录各种水质的灰度值，所述第二样本数据适于记录所述测量管内的水面影像的像素值与摄像装置距离水面高度的对应表或计算式；（4）所述图像处理模块对所述数字图像进行灰度处理，以获得所述水面影像的灰度值，该灰度值与第一样本数据进行比对，得出水质情况；（5）所述图像处理模块计算出当前拍摄的所述测量管内的水面影像的像素值，并通过所述第二样本数据得出当前摄像装置距离水面的高度，然后将所述摄像装置的安装高度减去所述摄像装置距离水面的高度，即获得水位值；所述步骤（5）包括：a：所述数字图像经灰度处理后，采用MATLAB函数进行阈值分割处理以提取水面影像的边缘；b：调用MATLAB库函数bwarea，以计算边缘提取后的水面影像的面积像素值。