CN109405808A - 一种水利监测球形摄像机 - Google Patents

Abstract

现有的摄像机用在河道和水库，也只是用于普通监控，不能采集水位数据，也不能实现对非法船只、漂浮垃圾、闸门开关进行报警上报，不能实现河道与水库的智能化管理。本发明一种水利监测球形摄像机，内嵌图像处理单元、场景分析单元、编码传输单元，场景分析单元包括建模模块、水位检测模块、非法船只识别模块、漂浮物识别模块和闸门开关状态识别模块，场景分析单元进行水位监测时，包括步骤：场景分析单元提取一帧图像，对设定的水尺区域进行分析，通过建模，弱化场景干扰，排除倒影和水波纹的干扰；定位水面线的位置，再识别出水尺上的数字，得到水位数据，当智能分析单元判断出水位变化，水位要离开视野时，会向电机传动装置发出控制指令，使摄像机云台转动，让水位永远处于视野之内。

Description

一种水利监测球形摄像机

技术领域

本发明属于摄像机领域，尤其是一种水利监测球形摄像机。

背景技术

球形摄像机是一种高端摄像机，内部集成了图像传感器、精密镜头、电机传动装置、网络传输模块、高速MCU，其中MCU内嵌图像处理单元、智能分析单元、编码传输单元。现有的摄像机用在河道和水库，也只是用于普通监控，不能采集水位数据，也不能实现对非法船只、漂浮垃圾、闸门开关进行报警上报，不能实现河道与水库的智能化管理。

发明内容

基于此，提出一种水利检测球形摄像机，采用的技术方案如下：

一种水利监测球形摄像机，所述摄像机内部集成了图像传感器、精密镜头、电机传动装置、网络传输模块、高速MCU，MCU内嵌图像处理单元、场景分析单元、编码传输单元，场景分析单元包括建模模块、水位检测模块、非法船只识别模块、漂浮物识别模块和闸门开关状态识别模，场景分析单元进行水位监测时，包括步骤：

步骤1：场景分析单元提取一帧图像，对设定的水尺区域进行分析，通过建模，弱化场景干扰，排除倒影和水波纹的干扰；

步骤2：定位水面线的位置，再识别出水尺上的数字，得到水位数据；

步骤3：当智能分析单元判断出水位变化，水位要离开视野时，会向电机传动装置发出控制指令，使摄像机云台转动，让水位永远处于视野之内，其中，识别水尺上的数字时，当场景分析单元发现水尺数字损坏、脱落或者水尺数字被遮盖时，场景分析单元向监控平台发送报警信息，提示维护人员更换水尺或清理遮挡物。

进一步的，进行非法船只、漂浮垃圾监测时，当目标进入检测区域时，智能分析单元会对场景中的运动物体进行标定，并与用户设定的目标检测尺寸进行对比，如果目标在预设尺寸之内，就会向监控平台发出报警。

进一步的，进行闸门开关状态监测时，智能分析单元的计算步骤包括：

步骤1：检测区域场景建模得到二值图像；

步骤2：二值图像腐蚀膨胀；判断闸门运动轨迹；

步骤3：基于设定的判断规则判定闸门开关状态。

进一步的，场景分析单元通过检测视频的亮度梯度或对比度确定监控视频质量下降时，由MCU向电机传动装置发送运动指令，带动清理组件进行镜头清理。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的水利监测球形摄像机能识别水位、水尺、船只、漂浮垃圾和闸门，能排除视频中的倒影、水波纹等对目标识别的干扰，同时将水位数据和报警信息上传管理平台，减轻人力盯防的压力，实现河道和水库的智能化管理。

附图说明

图1是读水尺流程图；

图2是漂浮物检测流程图；

图3是盗采检测流程图；

图4是闸门检测流程图；

图5是摄像机结构示意图。

具体实施方式

本实施例中提出一种水利监测球形摄像机，内部集成了图像传感器、精密镜头、电机传动装置、网络传输模块、高速MCU，其中MCU内嵌图像处理单元、智能分析单元、编码传输单元。智能分析单元用于水位识别、非法船只识别、漂浮垃圾识别和闸门开关情况识别。

进行水位监测时，MCU中内嵌的智能分析单元提取一帧图像，对设定的水尺区域进行分析，通过建模，弱化场景干扰，排除倒影和水波纹的干扰，定位水面线的位置，再识别出水尺上的数字，得到水位数据。当智能分析单元判断出水位变化，水位要离开视野时，会向电机传动装置发出控制指令，使摄像机云台转动，让水位永远处于视野之内。识别水尺上的数字时，当智能分析单元发现水尺数字损坏、脱落或者水尺数字被水草遮盖，智能分析单元会向监控平台发送报警信息，提示维护人员更换水尺或清理水草。

进行非法船只、漂浮垃圾监测时，当目标进入检测区域时，智能分析单元会对场景中的运动物体进行标定，并与用户设定的目标检测尺寸进行对比，如果目标在预设尺寸之内，就会向监控平台发出报警。

进行闸门开关状态监测时，智能分析单元的计算步骤包括：检测区域场景建模得到二值图像；二值图像腐蚀膨胀；判断闸门运动轨迹；基于设定的判断规则判定闸门开关状态。

经智能分析单元处理后的信息，通过编码传输单元上报至监控平台：上报的信息包括水位数据、报警图片和报警录像。当有信息需要上传监控平台时，MCU先将信息存在内置TF卡内，然后通过FTP机制上传到平台服务器，将信息存储在内置TF卡内，使得在网络中断或堵塞时，防止报警信息的丢失，网络恢复时可以续传数据。

本实施例中的摄像机具有雨刷自动开启功能。当现场下雨时，视频信号亮度梯度或对比度会发生变化，当智能分析单元检测到亮度梯度或对比度较小，MCU控制摄像机启动雨刷，挂掉玻璃上的雨点。

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

Claims (4)

1.一种水利监测球形摄像机，所述摄像机内部集成了图像传感器、精密镜头、电机传动装置、网络传输模块、高速MCU，其特征在于，MCU内嵌图像处理单元、场景分析单元、编码传输单元，场景分析单元包括建模模块、水位检测模块、非法船只识别模块、漂浮物识别模块和闸门开关状态识别模块，场景分析单元进行水位监测时，包括步骤：

步骤1：场景分析单元提取一帧图像，对设定的水尺区域进行分析，通过建模，弱化场景干扰，排除倒影和水波纹的干扰；

步骤2：定位水面线的位置，再识别出水尺上的数字，得到水位数据；

步骤3：当智能分析单元判断出水位变化，水位要离开视野时，会向电机传动装置发出控制指令，使摄像机云台转动，让水位永远处于视野之内，其中，识别水尺上的数字时，当场景分析单元发现水尺数字损坏、脱落或者水尺数字被遮盖时，场景分析单元向监控平台发送报警信息，提示维护人员更换水尺或清理遮挡物。

2.如权利要求1所述一种水利监测球形摄像机，其特征在于，进行非法船只、漂浮垃圾监测时，当目标进入检测区域时，智能分析单元会对场景中的运动物体进行标定，并与用户设定的目标检测尺寸进行对比，如果目标在预设尺寸之内，就会向监控平台发出报警。

3.如权利要求1所述一种水利监测球形摄像机，其特征在于，进行闸门开关状态监测时，智能分析单元的计算步骤包括：

步骤1：检测区域场景建模得到二值图像；

步骤2：二值图像腐蚀膨胀；判断闸门运动轨迹；

步骤3：基于设定的判断规则判定闸门开关状态。

4.如权利要求1所述一种水利监测球形摄像机，其特征在于，场景分析单元通过检测视频的亮度梯度或对比度确定监控视频质量下降时，由MCU向电机传动装置发送运动指令，带动清理组件进行镜头清理。