CN104943830A - 一种基于定点摄像法的水尺检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于定点摄像法的水尺检测装置，涉及水尺测量技术领域，解决了在恶劣天气下凭借肉眼很难精确测得船舶吃水数值的问题。所述摄像装置，设置于码头的定点位置上，用于采集船舶的水尺视频图像，并将采集的水尺视频图像发送给图像信号接收器；所述图像信号接收器，用于将接收到的水尺视频图像传送给水尺检测设备；所述水尺检测设备，用于提取水尺视频图像中的水尺图像，对水尺图像的HIS颜色空间进行通道的二值化处理，并对经过二值化处理的水尺图像进行阈值化处理，提取出真实吃水线。本发明能够方便快捷、迅速有效的测量出吃水线位置，有效的避免了人为误差，大大改善了水尺计重限制于恶劣天气的局限性。

Description

一种基于定点摄像法的水尺检测装置

技术领域

本发明涉及水尺测量技术领域，特别涉及一种基于定点摄像法的水尺检测装置。

背景技术

近些年来，随着舟山港岸线资源不断开发以及国内资源性大宗散货对外依存度不断上升，散货进口量急剧上升。2011年全年进口铁矿127批次，共计451万吨，货值60529万美元；大豆157批次，共计245万吨，货值112866万美元；煤炭79批次，共计545万吨，货值58073万美元。在国际原材料价格直线上升的背景下，出入境检验检疫水尺鉴定工作也面临着复杂化、精细化的趋势。水尺计重中影响计量准确性的最关键性因素无疑是船舶六面吃水数值的读取，鉴定人员在日常现场工作中深有体会，在风浪较大的作业环境下，水线会有剧烈的上下浮动，计量员仅凭肉眼观测只能得到一个大致数值，而且肉眼观测的精确性很大程度上取决于鉴定人员的经验。以装载量15万吨级的好望角型散货船为例，每一厘米吃水值偏差将会导致120吨左右货量盈亏。不仅如此，传统观看水线，往往是通过租用工作艇或是小船，使其靠近船舶外档水线，再进行读数。这种方法不仅时效性差，费用高，而且工作人员人身安全很难得到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种能够在恶劣天气下方便快捷、迅速有效的测量出吃水线位置的基于定点摄像法的水尺检测装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于定点摄像法的水尺检测装置，包括摄像装置、图像信号接收器和水尺检测设备；

所述摄像装置，设置于码头的定点位置上，用于采集船舶的水尺视频图像，并将采集的水尺视频图像发送给图像信号接收器；

所述图像信号接收器，用于将接收到的水尺视频图像传送给水尺检测设备；

所述水尺检测设备，用于提取水尺视频图像中的水尺图像，对水尺图像的HIS颜色空间进行通道的二值化处理，并对经过二值化处理的水尺图像进行阈值化处理，提取出真实吃水线。

本发明的有益效果是：本发明用“机”眼代替人眼观测六面吃水，用程序处理代替人为判断得到吃水值，以达到船舶吃水值观测一体化、精确化、快速化的目的：通过软件处理水尺图像代替肉眼观测获得真实吃水数值，减小水尺计重的随机误差和人为误差。现场第一时间由摄像头摄录—图像信号获取—自动导入软件—图像分析处理得出吃水，整个作业过程形成一体化程序，使计量作业更省时更顺畅，提高散货船进出港效率，进而有效利用码头资源。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述水尺检测设备，还用于在每隔预定时间对水尺视频图像进行截图，在检测时间段内得到多幅水尺图像。

进一步，所述水尺检测设备，还用于根据检测时间段内的多幅水尺图像获得多条吃水线，剔除吃水线偏离预定范围的干扰值，对其余的吃水线取平均值。

进一步，所述水尺检测设备，还用于从水尺图像中截取若干个矩形区域，对每个矩形区域分别进行二值化处理，记录每个矩形区域中具有最大颜色带高度的颜色带，所述具有最大颜色带高度的颜色带的位置为水线位置。

进一步，所述摄像装置，还用于利用预设设置的覆盖于码头的无线网络将采集的水尺图像发送给图像信号接收器。

进一步，所述图像信号接收器与所述水尺检测设备的USB端口连接。

进一步，所述定点位置为码头上待检测船舶的船艏及船尾位置。

附图说明

图1为本发明装置结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、摄像装置，2、图像信号接收器，3、水尺检测设备。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例提供了一种基于定点摄像法的水尺检测装置，如图1，所述装置包括：包括摄像装置1、图像信号接收器2和水尺检测设备3；

所述摄像装置1，设置于码头的定点位置上，用于采集船舶的水尺视频图像，并将采集的水尺视频图像发送给图像信号接收器；在本发明实施例中所述摄像装置为摄像头，所述水尺检测设备为掌上电脑。

所述图像信号接收器2，用于将接收到的水尺视频图像传送给水尺检测设备；

所述水尺检测设备3，用于提取水尺视频图像中的水尺图像，对水尺图像的HIS颜色空间进行通道的二值化处理，并对经过二值化处理的水尺图像进行阈值化处理，提取出真实吃水线

在本发明实施例中可具体实现为，在码头的定点位置安装固定的摄像装置，所述定点位置为码头上待检测船舶的船艏及船尾位置，并在码头周边布置无线信号网络。

所述摄像装置1利用预设设置的覆盖于码头的无线网络将采集的水尺图像实时发送给图像信号接收器，图像信号接收器通过软件操作摄像头，从而摄录船艏、船尾左右吃水线，并将水尺视频图像保存起来。

所述图像信号接收器2插在所述水尺检测设备的USB端口上，并通过USB端口将实时接收的水尺视频图像传送给水尺检测设备。

水尺检测设备3通过截图提取水尺视频图像中当前的水尺图像，对水尺图像的HIS颜色空间进行通道的二值化处理，即将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果，在具体实现时，根据用户设置的标尺值确定阈值，将大于阈值的像素设置为白色，反之为黑色，并对经过二值化处理的水尺图像进行阈值化处理，增加水尺图像的对比度，进而提取出真实吃水线。

在本发明实施例的另一种实现方式中，为了能够减少水尺检测设备的运算量提高运算效率，进而达到船舶吃水值观测一体化、精确化、快速化的目的，所述水尺检测设备3，还用于在每隔预定时间对水尺视频图像进行截图，在检测时间段内得到多幅水尺图像。

在本发明实施例的另一种实现方式中，为了提高提取出的吃水线的准确度，所述水尺检测设备3，还用于根据检测时间段内的多幅水尺图像获得多条吃水线，剔除吃水线偏离预定范围的干扰值，对其余的吃水线取平均值。

在本发明实施例的另一种实现方式中，为了能够加快图像识别速度，所述水尺检测设备3，还用于从水尺图像中截取若干个矩形区域，对每个矩形区域分别进行二值化处理，记录每个矩形区域中具有最大颜色带高度的颜色带，所述具有最大颜色带高度的颜色带的位置为水线位置。

在本实施例中，水尺检测设备3从水尺图像中截取5个矩形区域，每个区域宽度为20，高度为图片高度，然后采用图像反色，二值化进行处理，记录各个颜色带，其中连续的白色区域或黑色区域乘坐颜色带，其高度是两种不同颜色的分界线，高度越高说明改颜色所占图片比例越大，因此更有可能是水位的分界线，最后找出最大的颜色带高度，记录此时的颜色带位置，当5个区域的水线位置都找出后，取出最大值、最小值排除干扰，其余值求平均值即可确定水线的位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，包括摄像装置(1)、图像信号接收器(2)和水尺检测设备(3)；

所述摄像装置(1)，设置于码头的定点位置上，用于采集船舶的水尺视频图像，并将采集的水尺视频图像发送给图像信号接收器；

所述图像信号接收器(2)，用于将接收到的水尺视频图像传送给水尺检测设备；

所述水尺检测设备(3)，用于提取水尺视频图像中的水尺图像，对水尺图像的HIS颜色空间进行通道的二值化处理，并对经过二值化处理的水尺图像进行阈值化处理，提取出真实吃水线。

2.根据权利要求1所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述水尺检测设备(3)，还用于在每隔预定时间对水尺视频图像进行截图，在检测时间段内得到多幅水尺图像。

3.根据权利要求2所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述水尺检测设备(3)，还用于根据检测时间段内的多幅水尺图像获得多条吃水线，剔除吃水线偏离预定范围的干扰值，对其余的吃水线取平均值。

4.根据权利要求3所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述水尺检测设备(3)，还用于从水尺图像中截取若干个矩形区域，对每个矩形区域分别进行二值化处理，记录每个矩形区域中具有最大颜色带高度的颜色带，所述具有最大颜色带高度的颜色带的位置为水线位置。

5.根据权利要求1至4任一所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述摄像装置(1)，还用于利用预设设置的覆盖于码头的无线网络将采集的水尺图像发送给图像信号接收器。

6.根据权利要求1至4任一所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述图像信号接收器(2)与所述水尺检测设备(3)的USB端口连接。

7.根据权利要求1至4任一所述的基于定点摄像法的水尺检测装置，其特征在于，所述定点位置为码头上待检测船舶的船艏及船尾位置。