CN113359216A - 用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法，该方法包括：步骤S1：获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；步骤S2：根据扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对横轴进行划分，得到各个横轴像素点；步骤S3：确定横轴像素点对应的纵轴像素信息；步骤S4：根据绘笔的RGB色值，从纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；步骤S5：根据一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将翻斗式雨量计记录数据电子化存储。可以将纸质图纸转变为电子档案存储，可以节省存储空间，便于永久性保存，提高了查阅效率，降低了人工成本。还公开了一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的系统和存储介质。

Description

用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及数据识别技术领域，尤其涉及一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法、系统和存储介质。

背景技术

目前，很多水利部门在过去相当长一段时间内，采用翻斗式雨量计进行降雨量的记录，并且以纸质图纸的形式进行存储。

翻斗式雨量计是由感应器及信号记录器组成的遥测雨量仪器，感应器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧开关等构成；记录器由计数器、录笔、自记钟和控制线路板等构成。其工作原理为：雨水由最上端的承水口进入承水器，落入接水漏斗，经漏斗口流入翻斗，当积水量达到一定高度，例如是0.01毫米时，翻斗失去平衡翻倒。而每一次翻斗倾倒，都使开关接通电路，向记录器输送一个脉冲信号，记录器控制自记笔将雨量记录下来，如此往复即可将降雨过程测量下来。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：降水量信息通过纸质图纸资料的方式进行保存，在需要对历史数据进行查阅与统计时，面临着查找不便的情况，需要人工对大量的纸质档案进行翻阅以及读取，查阅效率低，增加了人工成本。

发明内容

本公开实施例提供了一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法、系统和存储介质，以解决现有技术中降水量信息通过纸质图纸资料的方式进行保存，在需要对历史数据进行查阅与统计时，面临着查找不便以及数据识别不准确的情况，需要人工去大量的纸质档案中翻阅以及读取，费时费力的同时识别的精度也存在很大的误差的技术问题。

第一方面，提供了一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法，该方法包括：步骤S1：获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；步骤S2：根据所述扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对所述横轴进行划分，得到各个横轴像素点；步骤S3：确定所述横轴像素点对应的纵轴像素信息；步骤S4：根据绘笔的RGB色值，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；步骤S5：根据所述一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将所述翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述步骤S2还包括：根据所述扫描图片，获取纵轴的起点和终点，根据翻斗式雨量计最大积水量对所述纵轴进行划分；所述步骤S4还包括：根据所述纵轴像素点和所述纵轴的起点，确定所述纵轴像素点对应的降水量。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述步骤S1还包括：在所述扫描图片中选择任意点作为临时原点，以所述临时原点为中心将所述扫描图片旋转一定角度。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述步骤S4进一步包括：步骤S41：排除误差干扰后，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点；步骤S42：所述纵轴像素信息中与所述绘笔的RGB色值最接近的像素点为选取到的所述纵轴像素点。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述步骤S41进一步包括：步骤S411：获取所述纵轴像素信息中各像素点的RGB色值；步骤S412：排除与相邻像素点的RGB色值差值的绝对值超过第一预设阈值的像素点；步骤S413：获取各所述像素点的RGB色值与所述绘笔的RGB色值的差值的绝对值最小的点，得到选取的所述纵轴像素点。

结合第一方面，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述步骤S2中，按照时间设定预设步长对所述横轴进行划分。

结合第一方面，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述步骤S2中，按照所述预设步长和所述翻斗式雨量计记录数据获取的日期对所述横轴进行划分。

第二方面，提供了一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的系统，该系统包括：扫描模块，用于获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；横轴划分模块，与所述扫描模块连接，用于根据所述扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对所述横轴进行划分，得到各个横轴像素点；纵轴获取模块，与所述横轴划分模块连接，用于确定所述横轴像素点对应的纵轴像素信息；坐标获取模块，与所述纵轴获取模块连接，用于根据绘笔的RGB色值，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；电子图像获取模块，与所述坐标获取模块连接，用于根据所述一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将所述翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述扫描模块包括：定制尺寸扫描仪，通过所述定制尺寸扫描仪获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片。

第三方面，提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行前述的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法。

本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法、系统和存储介质，可以实现以下技术效果：

可以将纸质图纸转变为电子档案存储，可以节省存储空间，便于永久性保存，提高了查阅效率，降低了人工成本。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法流程示意图；

图2是本公开实施例提供的扫描图片的示意图；

图3是本公开实施例提供的翻斗式雨量计记录数据的另一扫描图片；

图4是本公开实施例提供的翻斗式雨量计原记录数据和采用本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法后得到的电子化图像和数据；

图5是图4中采用本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法后得到的电子化图像的放大图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

翻斗式雨量计记录数据纸质图纸的档案保存，与新兴的电子档案载体相比具有明显的缺点。首先，这类纸质图纸的保存方式会随着时间的推移因为环境的影响导致缺失或者模糊等情况；再者，相较于数字化的存储方式，电子档案对于空间的占用耗费了一定的空间和成本，因此采用电子化的方式将翻斗式雨量计记录数据进行存贮是目前迫切要解决的一个问题。

图1是本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法流程示意图。图2是本公开实施例提供的扫描图片的示意图。如图1和图2所示，本公开实施例提供了翻斗式雨量计记录数据识别的方法，该方法包括：步骤S1：获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；步骤S2：根据扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对横轴进行划分，得到各个横轴像素点；步骤S3：确定横轴像素点对应的纵轴像素信息；步骤S4：根据绘笔的RGB色值，从纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；步骤S5：根据一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

步骤S1中，获取到的翻斗式雨量计记录数据的扫描图片如图1所示，在获取到扫描图片后，根据时间对扫描图片命名。

步骤S2中，如图1所示，获取像素点矩阵后，获取横轴的起点得到雨量记录开始的时间和雨量统计的起始值，获取横轴的终点得到雨量记录结束的时间，可以如图1所示按照预设步长为一小时对横轴进行划分得到横轴像素点9、10、11……8，也可以按照预设步长半小时对横轴进行划分，还可以对横轴长度几等分，本领域技术人员可以根据实际的需要，对预设步长进行动态调整后对横轴进行划分。其中，获取扫描图片的像素点矩阵分布可以使用.NET库中的Bitmap工厂。

步骤S3中，根据各个横轴像素点，对整个扫描图片在横轴像素点对应的纵轴的值进行循环遍历，将各个横轴像素点对应的纵轴像素信息存储在各个数组中，如图1所示，按照预设步长为一小时对横轴进行划分，可以得到25个数组，也可以按照预设步长为一分钟对横轴进行划分，可以得到1440个数组，每个数组中对应若干纵轴像素点，纵轴像素信息包括若干纵轴像素点。

本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法，可以实现以下技术效果：可以将纸质图纸转变为电子档案存储，可以节省存储空间，便于永久性保存，提高了查阅效率，降低了人工成本。

在一些实施例中，步骤S2还包括：根据扫描图片，获取纵轴的起点和终点，根据翻斗式雨量计最大积水量对纵轴进行划分；步骤S4还包括：根据纵轴像素点和纵轴的起点，确定纵轴像素点对应的降水量。其中，获取纵轴的起点，得到雨量记录开始时间，获取纵轴的终点得到翻斗式雨量计最大积水量。翻斗式雨量计最大积水量由翻斗式雨量计的设备型号决定。这样，将原本的纸质图纸识别为更加准确的数值，可以解决传统纸质存储的各种弊端。

在一些实施例中，通过纵轴像素点和纵轴起点位置的相对计算，可以确定纵轴像素点对应的降水量的值。这样，在对纸质图纸进行电子化的同时，还可以对图纸自动识别其时间和降水量的数值，形成带有电子数据值的电子图像，可以将时间和与其对应的降水量数值存储在数据库中，便于对历史降水量进行查询时，输入时间或者时间段可以进行数据的统计查询。

在一些实施例中，步骤S1还包括：在扫描图片中选择任意点作为临时原点，以临时原点为中心将扫描图片旋转一定角度。其中，临时原点用于校准图像，可以进行顺时针旋转也可以进行逆时针旋转。图3是本公开实施例提供的翻斗式雨量计记录数据的另一扫描图片。如图3所示扫描图片存在倾斜的情况，通过将扫描图片旋转一定角度，并将旋转后的图片的原点拖动到坐标轴原点，这样，使得本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法可以处理扫描图片倾斜的情况。同时，也可以根据图纸表格的RGB色值自动识别横纵坐标轴的最大值，也可以手动修改最大值。

图4是本公开实施例提供的翻斗式雨量计原记录数据和采用本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法后得到的电子化图像和数据。图5是图4中采用本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法后得到的电子化图像的放大图。如图4和图5所示，采用本公开实施例提供的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法后，不仅可以将纸质数据电子化存储，而且可以获取预设时间点对应的降水量数值。

在一些实施例中，步骤S4进一步包括：步骤S41：排除误差干扰后，从纵轴像素信息中选取纵轴像素点；步骤S42：纵轴像素信息中与绘笔的RGB色值最接近的像素点为选取到的纵轴像素点。其中，获取像素点的RGB色值可以使用.NET库中的Bitmap工厂中的getPixel函数，像素点包括：横轴像素点和纵轴像素点。

在一些实施例中，步骤S41进一步包括：步骤S411：获取纵轴像素信息中各像素点的RGB色值；步骤S412：排除与相邻像素点的RGB色值差值的绝对值超过第一预设阈值的像素点；步骤S413：获取各像素点的RGB色值与绘笔的RGB色值的差值的绝对值最小的点，得到选取的纵轴像素点。其中，步骤S411中，获取降水折线图绘笔的RGB色值，遍历每个横轴像素点对应的纵轴像素信息中若干纵轴像素点的RGB色值，计算纵轴像素点的RGB色值与绘笔的RGB色值差值的绝对值，按照绝对值的大小倒序进行排序；步骤S412中，获取与当前横轴像素点相邻的前一横轴像素点和后一横轴像素点对应的纵轴像素信息中，与绘笔的RGB色值差值的绝对值最小的纵轴像素点进行差值对比，排除与相邻像素点的RGB色值差值的绝对值超过第一预设阈值的像素点，第一预设阈值的设置本领域技术人员可以根据实际需求确定。步骤S413中，选取的纵轴像素点与其对应的横轴像素点，为一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，这样，对于选定的横轴像素点即特定时间得到与其对应的降水量值。在图像识别过程中，通过像素点色值与灰度值之间的绝对误差作为误差判断，可以更加准确地确定降水量数值。

在一些实施例中，步骤S2中，按照时间设定预设步长对横轴进行划分。在获取横轴像素点对应的纵轴像素点后，可以按照时间序列将原图纸还原，方便后续通过输入时间区间进行降水量查询。

在一些实施例中，步骤S2中，按照预设步长和翻斗式雨量计记录数据获取的日期对横轴进行划分。如图2所示，在横轴像素点为24处，即翻斗式雨量计记录数据获取的日期，对横轴进行划分，这样，可以通过图像自动识别，也可以通过手动修改，可以兼容多天使用同一张图纸的情况。

本公开实施例还提供了一种用于人员行为数据采集的系统，该系统包括：扫描模块，用于获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；横轴划分模块，与扫描模块连接，用于根据扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对横轴进行划分，得到各个横轴像素点；纵轴获取模块，与横轴划分模块连接，用于确定横轴像素点对应的纵轴像素信息；坐标获取模块，与纵轴获取模块连接，用于根据绘笔的RGB色值，从纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；电子图像获取模块，与坐标获取模块连接，用于根据一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

在一些实施例中，扫描模块包括：定制尺寸扫描仪，通过定制尺寸扫描仪获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片。根据实际图纸尺寸，定制高精度扫描仪器进行扫描，将纸质记录图像数据转换为电子化图像数据，可以最大限度地保证图像的精确度。

在一些实施例中，横轴划分模块还用于：根据扫描图片，获取纵轴的起点和终点，根据翻斗式雨量计最大积水量对纵轴进行划分；坐标获取模块还用于：根据纵轴像素点和纵轴的起点，确定纵轴像素点对应的降水量。

在一些实施例中，扫描模块还用于：在扫描图片中选择任意点作为临时原点，以临时原点为中心将扫描图片旋转一定角度。

在一些实施例中，坐标获取模块还用于：排除误差干扰后，从纵轴像素信息中选取纵轴像素点；其中，纵轴像素信息中与绘笔的RGB色值最接近的像素点为选取到的所述纵轴像素点。

在一些实施例中，坐标获取模块还用于：获取纵轴像素信息中各像素点的RGB色值；排除与相邻像素点的RGB色值差值的绝对值超过第一预设阈值的像素点；获取各像素点的RGB色值与绘笔的RGB色值的差值的绝对值最小的点，得到选取的纵轴像素点。

在一些实施例中，横轴划分模块还用于：按照时间设定预设步长对横轴进行划分。

在一些实施例中，横轴划分模块还用于：按照预设步长和所述翻斗式雨量计记录数据获取的日期对横轴进行划分。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本公开实施例还提供了一种存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令当被处理器执行时使处理器执行前述的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法。

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 (10)

1.一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；

步骤S2：根据所述扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对所述横轴进行划分，得到各个横轴像素点；

步骤S3：确定所述横轴像素点对应的纵轴像素信息；

步骤S4：根据绘笔的RGB色值，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；

步骤S5：根据所述一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将所述翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤S2还包括：根据所述扫描图片，获取纵轴的起点和终点，根据翻斗式雨量计最大积水量对所述纵轴进行划分；

所述步骤S4还包括：根据所述纵轴像素点和所述纵轴的起点，确定所述纵轴像素点对应的降水量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：

在所述扫描图片中选择任意点作为临时原点，以所述临时原点为中心将所述扫描图片旋转一定角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括：

步骤S41：排除误差干扰后，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点；

步骤S42：所述纵轴像素信息中与所述绘笔的RGB色值最接近的像素点为选取到的所述纵轴像素点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S41进一步包括：

步骤S411：获取所述纵轴像素信息中各像素点的RGB色值；

步骤S412：排除与相邻像素点的RGB色值差值的绝对值超过第一预设阈值的像素点；

步骤S413：获取各所述像素点的RGB色值与所述绘笔的RGB色值的差值的绝对值最小的点，得到选取的所述纵轴像素点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，按照时间设定预设步长对所述横轴进行划分。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，按照所述预设步长和所述翻斗式雨量计记录数据获取的日期对所述横轴进行划分。

8.一种用于翻斗式雨量计记录数据识别的系统，其特征在于，包括：

扫描模块，用于获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片；

横轴划分模块，与所述扫描模块连接，用于根据所述扫描图片，获取横轴的起点和终点，按照预设步长对所述横轴进行划分，得到各个横轴像素点；

纵轴获取模块，与所述横轴划分模块连接，用于确定所述横轴像素点对应的纵轴像素信息；

坐标获取模块，与所述纵轴获取模块连接，用于根据绘笔的RGB色值，从所述纵轴像素信息中选取纵轴像素点，得到一一对应的横轴像素点和纵轴像素点；

电子图像获取模块，与所述坐标获取模块连接，用于根据所述一一对应的横轴像素点和纵轴像素点，将所述翻斗式雨量计记录数据电子化存储。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述扫描模块包括：定制尺寸扫描仪，通过所述定制尺寸扫描仪获取翻斗式雨量计记录数据的扫描图片。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的用于翻斗式雨量计记录数据识别的方法。

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