CN112444302A - 一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质 - Google Patents

一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质 Download PDF

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CN112444302A CN201910815744.1A CN201910815744A CN112444302A CN 112444302 A CN112444302 A CN 112444302A CN 201910815744 A CN201910815744 A CN 201910815744A CN 112444302 A CN112444302 A CN 112444302A
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Abstract

本发明实施例提供了一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质，该图像采集设备包括：可见光成像单元，用于对水位尺反射的可见光信号进行成像，得到水位尺的可见光图像；非可见光成像单元，用于对水位尺反射的非可见光信号进行成像，得到水位尺的非可见光图像；图像处理单元，用于确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据水位尺的可见光图像中的标定数据以及水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。水域对非可见光具有较高的吸收率，非可见光图像中水域与水位尺的对比度较高，减少了各种外界因素对图像清晰度造成的影响，因此非可见光图像中检测的水位线准确度较高，提高了水位检测结果准确度。

Description

一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质
技术领域
本发明涉及水位检测技术领域，特别是涉及一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质。
背景技术
相关的水位检测方案一般包括：在待检测水域中安装水位尺，可见光相机针对水位尺采集可见光图像，通过对该可见光图像进行分析，确定该水域的水位。
但是可见光图像中，水位尺与水域的对比度较低，使得各种外界因素，比如水位尺脏污、锈蚀、水面倒影、太阳耀光等，都会降低可见光图像清晰度，导致水位检测结果不准确。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质，以提高水位检测结果准确度。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种图像采集设备，包括：
可见光成像单元，用于对水位尺反射的可见光信号进行成像，得到水位尺的可见光图像；
非可见光成像单元，用于对所述水位尺反射的非可见光信号进行成像，得到水位尺的非可见光图像；
图像处理单元，用于确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的可见光图像中的标定数据转换为所述水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可选的，所述水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标；所述图像处理单元，具体用于：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和所述转换关系，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
利用以下公式，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系：
Figure BDA0002186308260000021
Figure BDA0002186308260000022
其中，c和d为所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数，Qi表示第i个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure BDA0002186308260000023
表示n个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000024
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量；
利用以下公式，计算水位数据：
Lx＝c+d*Qx；
其中，Lx表示水位数据，Qx表示所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可选的，所述图像采集设备还包括：
分光单元，用于将所述水位尺反射的入射光分解为可见光信号和非可见光信号；
配准单元，用于对所述水位尺的可见光图像与所述水位尺的非可见光图像进行配准；
所述图像处理单元，具体用于利用所述配准单元的配准结果，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
按照预设规则检测所述水位尺的非可见光图像中相邻像素点的灰度变化值，所述预设规则为从上至下检测灰度变化值，或从下至上检测灰度变化值；
确定灰度变化值大于预设阈值的位置处的坐标，作为所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
可选的，所述图像采集设备还包括输出单元；
所述图像处理单元，还用于将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
所述输出单元，用于在所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加所述水位数据。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种水位检测设备，包括：
接收单元，用于接收图像采集设备发送的可见光图像和非可见光图像；
图像处理单元，用于确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的可见光图像中的标定数据转换为所述水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可选的，所述水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标；所述图像处理单元，具体用于：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和所述转换关系，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
利用以下公式，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系：
Figure BDA0002186308260000041
Figure BDA0002186308260000042
其中，c和d为所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数，Qi表示第i个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure BDA0002186308260000043
表示n个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000044
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量；
利用以下公式，计算水位数据：
Lx＝c+d*Qx；
其中，Lx表示水位数据，Qx表示所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可选的，所述水位检测设备还包括：
配准单元，用于对所述水位尺的可见光图像与所述水位尺的非可见光图像进行配准；
所述图像处理单元，具体用于利用所述配准单元的配准结果，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述图像处理单元，具体用于：
按照预设规则检测所述水位尺的非可见光图像中相邻像素点的灰度变化值，所述预设规则为从上至下检测灰度变化值，或从下至上检测灰度变化值；
确定灰度变化值大于预设阈值的位置处的坐标，作为所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
可选的，所述水位检测设备还包括输出单元；
所述图像处理单元，还用于将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
所述输出单元，用于在所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加所述水位数据。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种水位检测方法，包括：
获取同一时刻水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像；
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标；
根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据的步骤，包括：
将所述水位尺的可见光图像中的标定数据转换为所述水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据；
或者，将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可选的，所述水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标；所述基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据的步骤，包括：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和所述转换关系，计算水位数据。
可选的，所述根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据的步骤，包括：
对所述水位尺的可见光图像与所述水位尺的非可见光图像进行配准；
利用配准结果，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
可选的，所述方法还包括：
将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
在所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加所述水位数据。
为达到上述目的，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种水位检测方法。
应用本发明实施例进行水位检测，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据；水域对非可见光具有较高的吸收率，非可见光图像中水域与水位尺的对比度较高，减少了各种外界因素对图像清晰度造成的影响，因此非可见光图像中水位线的坐标准确度较高，提高了水位检测结果准确度。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的图像采集设备的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图像采集设备的第二种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种可见光图像示意图；
图4为本发明实施例提供的一种可见光图像与非可见光图像映射示意图；
图5为本发明实施例提供的图像采集设备的第三种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的水位检测设备的一种结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种水位检测方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种图像采集设备、水位检测设备、方法及存储介质，下面首先对该图像采集设备进行详细说明。
图1为本发明实施例提供的图像采集设备的第一种结构示意图，包括：
可见光成像单元102，用于对水位尺反射的可见光信号进行成像，得到水位尺的可见光图像；
非可见光成像单元103，用于对水位尺反射的非可见光信号进行成像，得到水位尺的非可见光图像；
图像处理单元104，用于确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据水位尺的可见光图像中的标定数据以及水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
图2为本发明实施例提供的图像采集设备的第二种结构示意图，还可以包括：
分光单元101，用于将水位尺反射的入射光分解为可见光信号和非可见光信号。
分光单元101将水位尺反射的入射光分解为可见光信号和非可见光信号后，可见光成像单元102可对水位尺反射的可见光信号进行成像，得到水位尺的可见光图像，非可见光成像单元103对水位尺反射的非可见光信号进行成像，得到水位尺的非可见光图像。
一种情况下，图像采集设备还可以包括镜头，该分光单元101可以设置于该镜头之后，该分光单元101将镜头射出的光线分解为可见光信号和非可见光信号。或者，另一种情况下，图像采集设备也可以不包括镜头，该分光单元101直接将入射光分解为可见光信号和非可见光信号。
举例来说，非可见光可以包括红外光或者近红外光，具体不做限定。该分光单元101可以包括分光棱镜，该分光棱镜可以将可见光和非可见光从不同方向射出，以达到分光的目的。比如，该分光棱镜可以透过可见光，并将非可见光反射至其他方向。具体分光方式不做限定。
可见光成像单元102可以为可见光图像传感器，比如CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)等等，具体不做限定。可见光成像单元102设置于可见光信号射出的方向，可见光成像单元102将该可见光信号转化为电信号，得到可见光图像。在可见光成像过程中可以经过曝光、白平衡、伽马映射等处理，具体不做限定。
本发明实施例中，预先基于可见光图像进行标定，标定可以理解为确定可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。举例来说，如图3所示，可以在可见光图像中标出一条或多条标定线，并确定出这些标定线对应的实际高度。比如图3中，标定线1对应的实际高度为0.9米，标定线2对应的实际高度为0.7米，标定线3对应的实际高度为0.5米。图3中的可见光图像可以为彩色图像，在附图中显示为灰度图。
标定过程中，可以根据多条标定线在物理空间中的坐标(即标定线在物理空间中的实际高度)、以及这多条标定线在可见光图像中的坐标，计算出可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。上述标定线在物理空间中的坐标和在可见光图像中的坐标，即为水位尺的可见光图像中的标定数据。该转换关系可以为线性关系，假设各条标定线在可见光图像中的垂直坐标依次为P1、P2……各条标定线在物理空间中对应的实际高度依次为L1、L2……则该线性关系可以表示为如下公式(1)：
Lx＝a+b*Px (1)
其中，Px表示可见光图像中的任意像素点的垂直坐标，Lx表示Px对应到物理空间中对应的实际高度，a和b为可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数。根据该线性关系，可以将可见光图像中任意像素点的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度。
一个示例中，可以根据最小二乘法，如下公式(2)和(3)，计算上述a和b的值：
Figure BDA0002186308260000091
Figure BDA0002186308260000101
其中，Pi表示第i个标定线在水位尺的可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure BDA0002186308260000102
表示n个标定线在水位尺的可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000103
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量。
对于人眼来说，可见光图像中的细节优于非可见光图像，本实施例中对可见光图像进行标定，标定数据准确度较高。
非可见光成像单元103可以为非可见光图像传感器，比如红外图像传感器，或者近红外图像传感器等，具体不做限定。非可见光成像单元103设置于非可见光信号射出的方向，非可见光成像单元103将该非可见光信号转化为电信号，得到非可见光图像。在非可见光成像过程中可以经过曝光、白平衡、伽马映射等处理，具体不做限定。
本发明实施例中，图像处理单元104在非可见光图像中进行水位线的检测。作为一种实施方式，图像处理单元104可以按照预设规则检测水位尺的非可见光图像中相邻像素点的灰度变化值，预设规则为从上至下检测灰度变化值，或从下至上检测灰度变化值；确定灰度变化值大于预设阈值的位置为水位线，该位置处的坐标，作为水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
本实施方式中，可以利用灰度阈值法确定水位线。参考图4，图4的左侧表示可见光图像(该可见光图像可以为彩色图像，在附图中显示为灰度图)，图4的右侧表示非可见光图像；该非可见光图像中，水域之上和水域之下的灰度值存在较大差异，因此，可以将灰度变化值大于预设阈值的位置确定为水位线所在位置。
举例来说，可以对非可见光图像由上至下进行检测，当检测到某位置的灰度降低值大于预设阈值时，将该位置确定为水位线。或者，也可以对非可见光图像由下至上进行检测，当检测到某位置的灰度增加值大于预设阈值时，将该位置确定为水位线。
作为另一种实施方式，为了提高水位线的检测效率，节约设备资源，图像处理单元104可以检测非可见光图像中的水位尺区域；按照预设规则检测水位尺区域中相邻像素点的灰度变化值；确定灰度变化值大于预设阈值的位置处的坐标，作为水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
举例来说，可以预先建立水位尺识别模型，利用该模型识别非可见光图像中的水位尺区域。或者，也可以基于水位尺的边缘特征，识别非可见光图像中的水位尺区域。具体识别方式不做限定。
上述内容中，通过对可见光图像进行标定，得到了可见光图像的标定数据，通过对非可见光图像进行水位线检测，得到了非可见光图像中水位线的坐标。这样，图像处理单元104根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
一种实施方式中，图像处理单元104可以将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中；在非可见光图像中，基于水位线的坐标及标定数据，计算得到水位数据。具体的，图像处理单元104确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的可见光图像中的标定数据转换为水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
一个示例中，水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标。图像处理单元104可基于多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的非可见光图像中的坐标，确定水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标、水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系，计算水位数据。
本发明实施例中，上述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系的确定，可参考上述水位尺的可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系的确定。
或者，另一种实施方式中，可以将水位线映射至可见光图像中，并且获取可见光图像的标定数据；在可见光图像中，基于水位线及标定数据，计算得到水位数据。具体的，图像处理单元104确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于水位尺的可见光图像中水位线的坐标及水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
一个示例中，水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的可见光图像中的坐标。图像处理单元104可基于多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的可见光图像中的坐标，确定水位尺的可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标、水位尺的可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系，计算水位数据。
例如，确定水位尺的可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系，如上述公式(1)。在公式(1)中，当Px表示水位尺的可见光图像中水位线的坐标时，则Lx表示水位数据。
可以理解，可见光图像与非可见光图像是对同一束光线中的不同光信号进行成像得到的，因此，可见光图像与非可见光图像的画面内容类似，可见光图像像素点与非可见光图像像素点之间存在对应关系。因此，可以将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中，也可以将非可见光图像中检测得到的水位线映射至可见光图像中。
作为一种实施方式，该图像采集设备还可以包括：配准单元(图中未示出)，用于将可见光图像与非可见光图像进行配准。
本实施方式中，图像处理单元104，还可以用于利用配准单元的配准结果，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中检测得到的水位线的坐标，计算水位数据。
由于图像采集设备内部结构的误差，可能导致可见光图像与非可见光图像之间存在偏差(也就是说上述可见光图像像素点与非可见光图像像素点之间的对应关系存在偏差)。本实施方式中，先通过配准单元将可见光图像与非可见光图像进行配准，减少该偏差，然后再结合可见光图像的标定数据以及非可见光图像中检测得到的水位线的坐标，计算水位数据，可以提高水位检测结果的准确性。
下面先对“将水位线映射至可见光图像中”的实施方式进行说明：
举例来说，上述一种实施方式中，不对可见光图像与非可见光图像进行配准，这种实施方式中，可以认为可见光图像与非可见光图像中的像素点完全对应，可以直接根据非可见光图像中水位线的坐标，将水位线的坐标映射至可见光图像。上述另一种实施方式中，对可见光图像与非可见光图像进行了配准，这种情况下，可以基于该配准结果，将非可见光图像中的水位线的坐标映射至可见光图像。
如上所述，在对可见光图像的标定过程中，得到了可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系，根据该转换关系，可以将可见光图像中任意像素点的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度。因此，基于该转换关系，可以将可见光图像中水位线的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度，也就是上述水位数据，也就是水位检测结果。
下面再对“将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中”的实施方式进行说明：
举例来说，可见光图像中的标定数据可以包括多条标定线在物理空间中的坐标和在可见光图像中的坐标；在“将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中”的实施方式中，可以如图4所示，将可见光图像中的多条标定线的坐标映射至非可见光图像中，然后基于映射至非可见图像的多条标定线的坐标，确定非可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系；基于该转换关系，计算水位线对应的水位数据。
举例来说，上述一种实施方式中，不对可见光图像与非可见光图像进行配准，这种实施方式中，可以认为可见光图像与非可见光图像中的像素点完全对应，可以直接根据标定线在可见光图像中的坐标，将标定线的坐标映射至非可见光图像。上述另一种实施方式中，对可见光图像与非可见光图像进行了配准，这种情况下，可以基于该配准结果，将可见光图像中的标定线的坐标映射至非可见光图像。
与上述可见光图像的标定过程类似，可以根据该多条标定线在物理空间中的实际高度、以及在非可见光图像中的位置坐标，计算出非可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。该转换关系可以为线性关系，假设各条标定线在非可见光图像中的垂直坐标依次为Q1、Q2……各条标定线在物理空间中对应的实际高度依次为L1、L2……则该线性关系可以表示为如下公式(4)：
Lx＝c+d*Qx (4)
其中，Qx表示非可见光图像中的任意像素点的垂直坐标，Lx表示Qx对应到物理空间中对应的实际高度，c和d为水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数。根据该线性关系，可以将非可见光图像中任意像素点的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度。
一个示例中，可以根据最小二乘法，如下公式(5)和(6)，计算c和d的值：
Figure BDA0002186308260000141
Figure BDA0002186308260000142
其中，Qi表示第i个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标(垂直坐标)，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标(实际高度)，
Figure BDA0002186308260000143
表示n个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000144
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量。
基于公式(4)所示的线性关系，可以将水位线在非可见光图像中的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度，也就是上述水位数据，也就是水位检测结果。具体的，在公式(4)中，当Qx表示非可见光图像中水位线的垂直坐标时，Lx表示Qx对应到物理空间中对应的实际高度，即水位数据。
作为一种实施方式，该图像采集设备还可以包括：补光单元(图中未示出)，用于对非可见光成像单元进行补光。
举例来说，该补光单元可以发射红外光或者近红外光，当环境光不足时，可以利用补光单元进行补光。
一种情况下，可以由人为控制是否需要开启补光单元进行补光。或者，另一种情况下，该图像采集设备可以自动分析当前环境光亮度是否低于预设阈值，如果低于，则自动开启补光单元进行补光。
作为一种实施方式，该图像采集设备还可以包括：输出单元(图1未示出)，用于输出可见光图像和水位数据。
具体的，输出单元可以将该可见光图像和水位数据展示给用户。对于人眼来说，可见光图像中的细节优于非可见光图像，将可见光图像展示给用户，视觉效果更佳。可见光图像中充分保留了水位尺信息，方便用户对水位的人工校验。
一种情况下，图像处理单元104可以将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；在水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加水位数据。在可见光图像上，叠加展示水位数据。这样，同时展示细节丰富的图像及水位数据，展示效果更佳。
下面结合图5介绍一种具体的实施方式：
图像采集设备包括：分光单元、可见光成像单元、非可见光成像单元、图像处理单元、配准单元、补光单元和输出单元。
分光单元将入射光分解为可见光信号和非可见光信号。可见光成像单元基于可见光信号进行成像，得到可见光图像。另外，预先得到的标定数据也输入至可见光成像单元，这样，可见光图像携带有标定数据。非可见光成像单元基于非可见光信号进行成像，得到非可见光图像。
配准单元将可见光图像与非可见光图像进行配准，并将配准结果发送至图像处理单元。非可见光成像单元将非可见光图像发送至图像处理单元，可见光成像单元将可见光图像发送至图像处理单元。图像处理单元检测非可见光图像中水位线的坐标；并利用该配准结果，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中检测得到的水位线的坐标，计算水位数据。
可见光成像单元将可见光图像发送至输出单元，图像处理单元也将水位数据发送至输出单元，输出单元在该可见光图像上，叠加展示该水位数据。
应用本发明实施例进行水位检测时，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据；水域对非可见光具有较高的吸收率，非可见光图像中水域与水位尺的对比度较高，减少了各种外界因素(比如水位尺脏污、锈蚀、水面倒影、太阳耀光等)对图像清晰度造成的影响，因此非可见光图像中水位线的坐标准确度较高，提高了水位检测结果准确度。
相关水位检测方案中，在相机中安装双滤镜：可见光滤镜和近红外波段滤镜，利用可见光滤镜采集可见光图像，利用近红外波段滤镜采集非可见光图像。这种方案中，不同阶段使用不同的滤镜，因此需要进行滤镜切换，操作复杂；而且滤镜的反复切换会增加操作误差。
而本方案中，采用分光单元对入射光进行分光，采用可见光成像单元和非可见光成像单元进行成像，也就是说可以同时得到可见光图像非可见光图像，一方面，不需要切换滤镜，操作简单，减少了操作误差，另一方面，可以实时基于这两种图像进行水位分析，提高了水位分析的实时性。
与上述图像采集设备实施例相对应，本发明实施例还提供一种水位检测设备。该水位检测设备与前端的图像采集设备连接。图像采集设备采集水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像；并将水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像发送给后端的水位检测设备。
水位检测设备包括接收单元601和图像处理单元602，如图6所示。
接收单元601，用于接收图像采集设备发送的水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像；
图像处理单元602，用于确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据水位尺的可见光图像中的标定数据以及水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
作为一种实施方式，图像处理单元602，具体可以用于：
确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的可见光图像中的标定数据转换为水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
作为一种实施方式，水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的可见光图像中的坐标，水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的非可见光图像中的坐标；图像处理单元602，具体可以用于：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在水位尺的非可见光图像中的坐标，确定水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和转换关系，计算水位数据。
作为一种实施方式，图像处理单元602，具体可以用于：
利用以下公式，确定水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系：
Figure BDA0002186308260000171
Figure BDA0002186308260000172
其中，c和d为水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数，Qi表示第i个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure BDA0002186308260000173
表示n个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000174
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量；
利用以下公式，计算水位数据：
Lx＝c+d*Qx；
其中，Lx表示水位数据，Qx表示水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
作为一种实施方式，图像处理单元602，具体可以用于：
确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于水位尺的可见光图像中水位线的坐标及水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
作为一种实施方式，上述水位检测设备还可以包括：
配准单元，用于对水位尺的可见光图像与水位尺的非可见光图像进行配准；
此时，图像处理单元602，具体可以用于利用配准单元的配准结果，根据水位尺的可见光图像中的标定数据以及水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
作为一种实施方式，图像处理单元602，具体可以用于：
按照预设规则检测水位尺的非可见光图像中相邻像素点的灰度变化值，预设规则为从上至下检测灰度变化值，或从下至上检测灰度变化值；
确定灰度变化值大于预设阈值的位置处的坐标，作为水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
作为一种实施方式，上述水位检测设备还可以包括输出单元；
此时，图像处理单元602，还可以用于将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
输出单元，用于在水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加水位数据。
应用本发明实施例进行水位检测时，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据；水域对非可见光具有较高的吸收率，非可见光图像中水域与水位尺的对比度较高，减少了各种外界因素对图像清晰度造成的影响，因此非可见光图像中水位线的坐标准确度较高，提高了水位检测结果准确度。
并且本方案中，图像采集设备只负责采集水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像，不需要对图像做其他处理，减少了图像采集设备的结构复杂度，减少了图像采集设备的制造成本。
对于上述水位检测设备包括的各个单元模块描述相对简单，具体可参考上述图像采集设备包括的各个单元模块部分的描述。例如，对于水位检测设备包括的图像处理单元602，可参考上述对图像采集设备包括的图像处理单元104的描述；对于水位检测设备包括的配准单元，可参考上述对图像采集设备包括的配准单元的描述；对于水位检测设备包括的输出单元，可参考对图像采集设备包括的输出单元的描述。
与上述图像采集设备实施例相对应，本发明实施例还提供一种水位检测方法。该方法可以应用于各种图像采集设备或者也可以应用于上述水位检测设备，具体不做限定。为了方便描述，下面以执行主体为图像采集设备为例进行说明。图7为本发明实施例提供的一种水位检测方法的流程示意图，包括：
S701：获取同一时刻水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像。
图像采集设备将入射光分解为可见光信号和非可见光信号。
非可见光可以包括红外光或者近红外光，具体不做限定。
图像采集设备中可以设置分光单元，如分光棱镜，该分光棱镜可以将可见光和非可见光从不同方向射出，以达到分光的目的。比如，该分光棱镜可以透过可见光，并将非可见光反射至其他方向。具体分光方式不做限定。或者，分光单元也可以为其他分光器件，具体不做限定。
图像采集设备基于可见光信号进行成像，得到可见光图像。
举例来说，可以通过可见光图像传感器，对可见光信号进行成像，得到可见光图像。可见光图像传感器可以为CCD或者CMOS等，具体不做限定。在可见光成像过程中可以经过曝光、白平衡、伽马映射等处理，具体不做限定。
图像采集设备基于非可见光信号进行成像，得到非可见光图像。
举例来说，可以通过非可见光图像传感器，对非可见光信号进行成像，得到非可见光图像。非可见光图像传感器可以为红外图像传感器，或者近红外图像传感器等，具体不做限定。在非可见光成像过程中可以经过曝光、白平衡、伽马映射等处理，具体不做限定。
S702：确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
作为一种实施方式，S702可以包括：检测非可见光图像中的水位尺区域；确定水位尺区域中灰度变化值大于预设阈值的位置，作为水位线。
举例来说，可以预先建立水位尺识别模型，利用该模型识别非可见光图像中的水位尺区域。或者，也可以基于水位尺的边缘特征，识别非可见光图像中的水位尺区域。具体识别方式不做限定。
S703：根据水位尺的可见光图像的标定数据以及水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
本发明实施例中，预先基于可见光图像进行标定，标定可以理解为确定可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。
标定过程中，可以根据多条标定线在物理空间中的实际高度、以及这多条标定线在可见光图像中的坐标，计算出可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。该转换关系可以为线性关系，假设各条标定线在可见光图像中的垂直坐标依次为P1、P2……各条标定线在物理空间中对应的实际高度依次为L1、L2……则该线性关系可以表示为：
Lx＝a+b*Px
其中，Px表示可见光图像中的任意像素点的垂直坐标，Lx表示Px对应到物理空间中对应的实际高度，a和b为可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数。根据该线性关系，可以将可见光图像中任意像素点的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度。
一个示例中，可以根据最小二乘法计算a和b的值：
Figure BDA0002186308260000201
Figure BDA0002186308260000202
其中，Pi表示第i个标定线在水位尺的可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure BDA0002186308260000203
表示n个标定线在水位尺的可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000204
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量。
对于人眼来说，可见光图像中的细节优于非可见光图像，本实施例中对可见光图像进行标定，标定数据准确度较高。
一种实施方式中，可以将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中；在非可见光图像中，基于水位线及标定数据，计算得到水位数据。具体的，图像处理单元确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的可见光图像中的标定数据转换为水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
或者，另一种实施方式中，可以将水位线映射至可见光图像中，并且获取可见光图像的标定数据；在可见光图像中，基于水位线及标定数据，计算得到水位数据。具体的，图像处理单元确定水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于水位尺的可见光图像中水位线的坐标及水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
可以理解，可见光图像与非可见光图像是对同一束光线中的不同光信号进行成像得到的，因此，可见光图像与非可见光图像的画面内容类似，可见光图像像素点与非可见光图像像素点之间存在对应关系。因此，可以将可见光图像的标定数据映射至非可见光图像中，也可以将非可见光图像中检测得到的水位线映射至可见光图像中。
作为一种实施方式，可以先将可见光图像与非可见光图像进行配准；然后利用配准结果，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中检测得到的水位线的坐标，计算水位数据。
由于图像采集设备内部结构的误差，可能导致可见光图像与非可见光图像之间存在偏差(也就是说上述可见光图像像素点与非可见光图像像素点之间的对应关系存在偏差)。本实施方式中，先将可见光图像与非可见光图像进行配准，也就是减少该偏差，然后再结合可见光图像的标定数据以及非可见光图像中检测得到的水位线，计算水位数据，可以提高水位检测结果的准确性。
与上述可见光图像的标定过程类似，可以根据该多条标定线在物理空间中的实际高度、以及在非可见光图像中的位置坐标，计算出非可见光图像坐标系与物理空间坐标系之间的转换关系。该转换关系可以为线性关系，假设各条标定线在非可见光图像中的垂直坐标依次为Q1、Q2……各条标定线在物理空间中对应的实际高度依次为L1、L2……则该线性关系可以表示为：
Lx＝c+d*Qx
其中，Qx表示非可见光图像中的任意像素点的垂直坐标，Lx表示Qx对应到物理空间中对应的实际高度，c和d为水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数。根据该线性关系，可以将非可见光图像中任意像素点的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度。
一个示例中，可以根据最小二乘法计算c和d的值：
Figure BDA0002186308260000221
Figure BDA0002186308260000222
其中，Qi表示第i个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标(垂直坐标)，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标(实际高度)，
Figure BDA0002186308260000223
表示n个标定线在水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure BDA0002186308260000224
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量。
基于该线性关系，可以将水位线在非可见光图像中的垂直坐标转换为物理空间中的实际高度，也就是上述水位数据，也就是水位检测结果。具体的，当Qx表示非可见光图像中水位线的垂直坐标时，Lx表示Qx对应到物理空间中对应的实际高度，即水位数据。
作为一种实施方式，在S703之后，还可以输出水位尺的可见光图像和水位数据。
具体的，可以将水位尺的可见光图像和水位数据展示给用户。对于人眼来说，可见光图像中的细节优于非可见光图像，将可见光图像展示给用户，视觉效果更佳。可见光图像中充分保留了水位尺信息，方便用户对水位的人工校验。
一种情况下，可以将水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为水位尺的可见光图像中水位线的坐标；在水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加水位数据。在水位尺的可见光图像上，叠加展示水位数据。这样，同时展示细节丰富的图像及水位数据，展示效果更佳。
应用本发明实施例进行水位检测时，根据可见光图像的标定数据以及非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据；水域对非可见光具有较高的吸收率，非可见光图像中水域与水位尺的对比度较高，减少了各种外界因素对图像清晰度造成的影响，因此非可见光图像中水位线的坐标准确度较高，提高了水位检测结果准确度。
相关水位检测方案中，在相机中安装双滤镜：可见光滤镜和近红外波段滤镜，利用可见光滤镜采集可见光图像，利用近红外波段滤镜采集非可见光图像。这种方案中，不同阶段使用不同的滤镜，因此需要进行滤镜切换，操作复杂；而且滤镜的反复切换会增加操作误差。
而本方案中，采用分光单元对入射光进行分光，采用可见光成像单元和非可见光成像单元进行成像，也就是说可以同时得到可见光图像非可见光图像，一方面，不需要切换滤镜，操作简单，减少了操作误差，另一方面，可以实时基于这两种图像进行水位分析，提高了水位分析的实时性。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种水位检测方法。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于水位检测设备实施例、水位检测方法实施例、计算机可读存储介质实施例而言，由于其基本相似于图像采集设备实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见图像采集设备实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种图像采集设备，其特征在于，包括：
可见光成像单元，用于对水位尺反射的可见光信号进行成像，得到水位尺的可见光图像；
非可见光成像单元，用于对所述水位尺反射的非可见光信号进行成像，得到水位尺的非可见光图像；
图像处理单元，用于确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的可见光图像中的标定数据转换为所述水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
3.根据权利要求2所述的图像采集设备，其特征在于，所述水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标；所述图像处理单元，具体用于：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和所述转换关系，计算水位数据。
4.根据权利要求3所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像处理单元，具体用于：
利用以下公式，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系：
Figure FDA0002186308250000021
Figure FDA0002186308250000022
其中，c和d为所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系中的参数，Qi表示第i个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标，Li表示第i个标定线在物理空间中的坐标，
Figure FDA0002186308250000023
表示n个标定线在所述水位尺的非可见光图像中坐标的均值，
Figure FDA0002186308250000024
表示n个标定线在物理空间中的坐标的均值，n表示标定线的总数量；
利用以下公式，计算水位数据：
Lx＝c+d*Qx；
其中，Lx表示水位数据，Qx表示所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
5.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像处理单元，具体用于：
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
6.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括：
分光单元，用于将所述水位尺反射的入射光分解为可见光信号和非可见光信号；
配准单元，用于对所述水位尺的可见光图像与所述水位尺的非可见光图像进行配准；
所述图像处理单元，具体用于利用所述配准单元的配准结果，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
7.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像处理单元，具体用于：
按照预设规则检测所述水位尺的非可见光图像中相邻像素点的灰度变化值，所述预设规则为从上至下检测灰度变化值，或从下至上检测灰度变化值；
确定灰度变化值大于预设阈值的位置处的坐标，作为所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标。
8.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括输出单元；
所述图像处理单元，还用于将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
所述输出单元，用于在所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加所述水位数据。
9.一种水位检测设备，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收图像采集设备发送的水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像；
图像处理单元，用于确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
10.一种水位检测方法，其特征在于，包括：
获取同一时刻水位尺的可见光图像和水位尺的非可见光图像；
确定所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标；
根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据的步骤，包括：
将所述水位尺的可见光图像中的标定数据转换为所述水位尺的非可见光图像中的标定数据；基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据；
或者，将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；基于所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述水位尺的可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的可见光图像中的坐标，所述水位尺的非可见光图像中的标定数据包括多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标；所述基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标及所述水位尺的非可见光图像中的标定数据，计算得到水位数据的步骤，包括：
基于多条标定线在物理空间中的坐标和在所述水位尺的非可见光图像中的坐标，确定所述水位尺的非可见光图像的坐标系与物理空间的坐标系之间的转换关系；
基于所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标和所述转换关系，计算水位数据。
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据的步骤，包括：
对所述水位尺的可见光图像与所述水位尺的非可见光图像进行配准；
利用配准结果，根据所述水位尺的可见光图像中的标定数据以及所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标，计算水位数据。
14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述水位尺的非可见光图像中水位线的坐标转换为所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标；
在所述水位尺的可见光图像中水位线的坐标处，叠加所述水位数据。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求10-14任一所述的方法步骤。
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