CN108548937A - 一种明渠视频流速校正仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种明渠视频流速校正仪，包括摄像头和流速变化特征重构单元，所述摄像头与所述流速变化特征重构单元通信连接；所述流速变化特征重构单元包括流速变化特征重构处理器、存储器、电源、时钟和流速输出，所述流速变化特征重构处理器与所述存储器双向通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述时钟、流速输出通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述电源电连接。本发明采用摄像头收集捕捉、记录明渠流体视频后，由流速变化特征重构处理器进行流体视频图像分析后得出明渠液位、流速变化幅度值，实现了非接触式明渠流速变化幅度测量，有效提高了测算效率。

Description

一种明渠视频流速校正仪

技术领域

本发明涉及流速变化幅度测量设备领域，具体涉及一种明渠视频流速校正仪。

背景技术

明渠的流速测量一直以来是水利行业难以圆满解决的头疼课题。水质成份复杂，杂质多，要保证测量不受水中漂浮物、泥沙、气泡和水位大幅度变化的影响，还要流速传感器结构简单、体积小、安装方便对水流不产生阻力。国内各级各类灌区测量明渠流速目前普遍采用工程堰槽法，不仅投资大、施工周期长，而且还增加了河道对水流阻力，影响工程输水能力。通过流体视频图像分析处理测算流速变化，则可完全避免上述不利因素，是一种可行的理想解决方案。为了能够精准有效的测量明渠流速变化幅度值大小，本发明设计了一种明渠视频流速校正仪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过摄像头收集捕捉、记录明渠流体视频，然后根据采集到的明渠流体视频数据进一步分析、模拟、重构明渠流体流速变化特征分布曲线，进而得出流速变化信息的明渠视频流速校正仪。

为解决上述问题，本发明所述的一种明渠视频流速校正仪，包括摄像头和流速变化特征重构单元，所述摄像头与所述流速变化特征重构单元通信连接，所述摄像头用于收集捕捉、记录明渠流体视频，并将采集到的所述明渠流体视频数据传输给所述流速变化特征重构单元；所述流速变化特征重构单元包括流速变化特征重构处理器、存储器、电源、时钟和流速变化幅度值输出，所述流速变化特征重构处理器与所述存储器双向通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述时钟、流速变化幅度值输出通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述电源电连接，其中：

—流速变化特征重构处理器，用于对存储在所述存储器中的所述明渠流体视频灵活设置数据采集频率，按先后顺序自动截取视频片段后，分析明渠流体运动形态、模拟流体运动特征轨迹，重构明渠流体表面流速变化特征分布曲线，进而依次得出明渠液位、流速变化幅度值，并将相应的视频片段溢出处理；

—存储器，用于将所述摄像头采集到的所述明渠流体视频数据按照所述流速变化特征重构处理器指令顺序存储；

—电源，用于给所述摄像头和所述流速变化特征重构单元供电；

—时钟，用于为所述流速变化特征重构处理器提供时间讯息；

—流速变化幅度值输出，用于将所述流速变化特征重构处理器测算出的明渠流速变化幅度值数据依次转换成数字编码电信号向外输出。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）本发明采用摄像头收集捕捉、记录明渠流体视频后，传输至流速变化特征重构单元，由流速变化特征重构处理器进行流体视频图像分析后得出明渠流速变化幅度值，实现了非接触式明渠流速变化幅度测量，有效解决了现有明渠流速测量技术中存在的影响工程输水能力的技术问题，并且有效提高了测算效率。

（2）本发明采用连接有存储器的流速变化特征重构处理器作为流速变化特征重构单元的核心组成部分，实现了数据采集频率的灵活设置和视频自动分段处理，有效提高了流速仪的智能化程度，提升了产品的市场推广价值。

（3）本发明采用流速变化特征重构处理器对采集并存储的明渠流体视频按先后顺序自动截取片段后，分析明渠流体运动形态、模拟流体运动特征轨迹，重构明渠流体表面流速变化特征分布曲线，进而依次得出明渠液位、流速变化幅度值，实现了流体图像识别处理与流速变化特征重构的时空模型分布构造，进一步提升了产品的实用价值。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的一种明渠视频流速校正仪，包括摄像头和流速变化特征重构单元，摄像头与流速变化特征重构单元通信连接，摄像头用于收集捕捉、记录明渠流体视频，并将采集到的明渠流体视频数据传输给流速变化特征重构单元；流速变化特征重构单元包括流速变化特征重构处理器、存储器、电源、时钟和流速输出，流速变化特征重构处理器与存储器双向通信连接，流速变化特征重构处理器与时钟、流速输出通信连接，流速变化特征重构处理器与电源电连接，其中：流速变化特征重构处理器，用于对存储在存储器中的明渠流体视频灵活设置数据采集频率，按先后顺序自动截取视频片段后，分析明渠流体运动形态、模拟流体运动特征轨迹，重构明渠流体表面流速变化特征分布曲线，进而依次得出明渠液位、流速变化幅度值，并将相应的视频片段溢出处理；存储器，用于将摄像头采集到的明渠流体视频数据按照流速变化特征重构处理器指令顺序存储；电源，用于给摄像头和流速变化特征重构单元供电；时钟，用于为流速变化特征重构处理器提供时间讯息；流速变化幅度值输出，用于将流速变化特征重构处理器测算出的明渠流速变化幅度值数据依次转换成数字编码电信号向外输出。

应用实例：在灌区棱柱型正坡输水明渠上安装架设本发明所述的明渠视频流速校正仪，通电后进行工作状态；工作时，通过摄像头收集捕捉、记录明渠流体视频，然后根据采集到的明渠流体视频数据灵活设置采集频率，按先后顺序自动截取视频片段后存储在存储器中；流速变化特征重构处理器调取存储器中的明渠流体视频，进一步分析明渠流体运动形态、模拟流体运动特征轨迹，重构明渠流体表面流速变化特征分布曲线，进而不断得出明渠流速变化幅度值数据并依次转换成数字编码电信号通过流速输出端口输出，有效解决了困扰水利行业的技术性难题。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (1)

1.一种明渠视频流速校正仪，其特征在于：包括摄像头和流速变化特征重构单元，所述摄像头与所述流速变化特征重构单元通信连接；所述摄像头用于收集捕捉、记录明渠流体视频，并将采集到的所述明渠流体视频数据传输给所述流速变化特征重构单元；所述流速变化特征重构单元包括流速变化特征重构处理器、存储器、电源、时钟和流速变化幅度值输出，所述流速变化特征重构处理器与所述存储器双向通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述时钟、流速变化幅度值输出通信连接，所述流速变化特征重构处理器与所述电源电连接，其中：

—流速变化特征重构处理器，用于对存储在所述存储器中的所述明渠流体视频灵活设置数据采集频率，按先后顺序自动截取视频片段后，分析明渠流体运动形态、模拟流体运动特征轨迹，重构明渠流体表面流速变化特征分布曲线，进而依次得出明渠液位、流速变化幅度值，并将相应的视频片段溢出处理；

—存储器，用于将所述摄像头采集到的所述明渠流体视频数据按照所述流速变化特征重构处理器指令顺序存储；

—电源，用于给所述摄像头和所述流速变化特征重构单元供电；

—时钟，用于为所述流速变化特征重构处理器提供时间讯息；

—流速变化幅度值输出，用于将所述流速变化特征重构处理器测算出的明渠流速变化幅度值数据依次转换成数字编码电信号向外输出。