JP2000180247A - Method and device for measuring liquid level - Google Patents

Method and device for measuring liquid level

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JP2000180247A
JP2000180247A JP10358221A JP35822198A JP2000180247A JP 2000180247 A JP2000180247 A JP 2000180247A JP 10358221 A JP10358221 A JP 10358221A JP 35822198 A JP35822198 A JP 35822198A JP 2000180247 A JP2000180247 A JP 2000180247A
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Japan
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image
liquid level
camera
scene
coordinate
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JP10358221A
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Japanese (ja)
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Yoichi Takagi
陽市 高木
Takeo Kasai
武郎 笠井
Takeshi Saito
健 斎藤
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Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Process Computer Engineering Inc
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Publication date
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid level measuring device capable of easily measuring the water level of a high head-like a dam with high accuracy by using image processing and a camera. SOLUTION: A water gauge 10 combined with an inclined plate 9 is installed at a measurement place for measuring an object having a wide measuring range (a high head of about 20 m) like a dam. More detailed camera image is fetched by selecting the best scene by moving a camera 6 according to the water depth of the inclined plate 9 at every scene. The camera image to be input is image-processed with an image processor 1. This image processing detects the inflection point of a inclined figure part from the background of the camera image by a water level measurement means, determines it as water surface position coordinates in the image, and obtains the water level of a world coordinate system by converting the coordinates.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ダム、河川、海等
の水位、油、溶液等の液位を非接触で画像処理により計
測する液位計測方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid level measuring method and apparatus for measuring the liquid level of dams, rivers, seas and the like, the liquid level of oil, solution and the like by non-contact image processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】水位は、基準の水平面から水の表面まで
の距離を計測するもので、従来、この水位を測定する方
法としては、フロートを水面に浮かべてその位置を計測
したり、水中の水圧を計測する方法等が実用化されてい
る。機械工学便覧(改訂第6版;日本機械学会197
7;第6編 計測法第7章 7・6 液位の測定)に記
述があるように、変位長さの測定によるものとして、フ
ックゲージやポイントゲージとよばれるもので直接液位
を測定するもの、また、液面にフロートを浮かべて、フ
ロートの変位を機械的に測定するものがあった。また、
さらに、圧力の測定によるものとしては、タンクの底
面、側面に取り付けたダイアフラムの圧力による変形
を、機械的、電気的に検出するものや、液体内に細管を
挿入して細端から圧縮空気を噴出させ、細管の背圧を測
定するものがある。更に、最近、本発明者等は、画像処
理による液位計測について、液面位置を画像で計測可能
なように傾斜板を使用したりスケール板を傾斜させる方
法を提案している(特開平7−333039、特開平8
−14992、特開平8−145765、その他)。
2. Description of the Related Art The water level measures the distance from a reference horizontal plane to the surface of the water. Conventional methods for measuring the water level include floating a float on the water surface and measuring its position, A method of measuring water pressure has been put to practical use. Handbook of Mechanical Engineering (Revised 6th edition; Japan Society of Mechanical Engineers 197)
7; As described in Part 6, Measurement method, Chapter 7, 7.6 Measurement of liquid level), the liquid level is measured directly using a hook gauge or point gauge as the measurement of the displacement length. Others float a float on the liquid surface and mechanically measure the displacement of the float. Also,
Furthermore, as for the measurement of pressure, the deformation due to the pressure of the diaphragm attached to the bottom and side surfaces of the tank is mechanically and electrically detected, or the compressed air is inserted from the narrow end by inserting a thin tube into the liquid. There is one that ejects and measures the back pressure of the tubule. Further, recently, the present inventors have proposed a method for measuring the liquid level by image processing, in which an inclined plate is used or a scale plate is inclined so that the liquid surface position can be measured with an image (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7 (1994)). 333039, JP-A-8
14992, JP-A-8-145765 and others).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ダム、河川、海等の水
位の計測は、気象環境が厳しく、上記従来の方法では、
保守管理が容易でなく、画像のような非接触な方法での
計測が強く要請されていた。しかし、画像計測でも、水
は、透明であり、水表面での鏡面反射等の物理的工学的
な特性のためカメラで水面検出することは、従来困難と
されていた。また、上記の傾斜板を使用して水面境界を
画像により検知する方法でも、ダムのような広い範囲の
計測範囲に対して、1枚の傾斜板を使用したのでは、設
置が容易でなく、画像処理により精度良く水面境界を計
測することが困難であった。
The measurement of the water level of dams, rivers, the sea, etc., is severe in the climatic environment.
Maintenance management is not easy, and measurement by a non-contact method such as an image has been strongly demanded. However, even in image measurement, water is transparent, and it has been conventionally difficult to detect the water surface with a camera due to physical engineering characteristics such as specular reflection on the water surface. Also, in the method of detecting the water surface boundary by using the above-described inclined plate, even if a single inclined plate is used for a wide measurement range such as a dam, installation is not easy, It was difficult to accurately measure the water surface boundary by image processing.

【0004】本発明の目的は、ダムのような計測範囲が
大きく、高落差の水位計測等の液位計測が、カメラ画像
を取り込み画像処理することにより、精度良く非接触で
の計測を可能とする液位計測方法及び計測装置を提供す
ることにある。
It is an object of the present invention to measure a liquid level such as a dam with a large measuring range, such as a high head water level, by taking a camera image and performing image processing, thereby enabling non-contact measurement with high accuracy. To provide a liquid level measuring method and a measuring device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、液面位置
撮像場所に設置した傾斜板を有する量水標と、前記傾斜
板と液面との境界部分を撮像できる位置に設置され姿勢
制御により液面位置撮像に適したシーンを選択できるカ
メラ画像取込装置と、該カメラ画像取込装置から入力す
るカメラ画像の背景から傾斜図形部の変曲点を検知し該
変曲点部分を画像内液面位値座標とし、該画像内液面位
置座標を座標変換することにより世界座標系の液位を求
める液位計測手段を有する画像処理装置とを設けたこと
によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a water mark having an inclined plate installed at an imaging position of a liquid surface position, and a posture control device installed at a position where an interface between the inclined plate and the liquid surface can be imaged. A camera image capturing device that can select a scene suitable for liquid level position imaging, and an inflection point of an inclined figure portion is detected from a background of a camera image input from the camera image capturing device, and the inflection point portion is imaged. This is achieved by providing an image processing apparatus having a liquid level measuring means for obtaining the liquid level in the world coordinate system by converting the coordinates of the liquid level in the image to the internal liquid level value coordinates.

【0006】また、上記の目的は、液面位置撮像場所に
設置した傾斜板を有する量水標と、前記傾斜板と液面と
の境界部分を撮像できる位置に設置され姿勢制御により
液面位置撮像に適したシーンを選択できるカメラ画像取
込装置と、カメラ画像の各シーン毎の画像上の基準点位
置及び標高値を取り込み、画像座標系と世界座標系の座
標変換データを設定する変換情報設定手段と、前記カメ
ラ画像取込装置から入力するカメラ画像の背景から傾斜
図形部の変曲点を検知し該変曲点部分を画像内液面位置
座標とし、該画像内液面位置座標を前記設定した座標変
換データから該当シーンの座標変換に必要なデータを取
り出して座標変換することにより世界座標系の液位を求
める液位計測手段とを有する画像処理装置とを設けたこ
とによって達成される。
The object of the present invention is to provide a water mark having an inclined plate installed at an imaging position of a liquid surface position, and a liquid surface position which is installed at a position where an image of a boundary between the inclined plate and the liquid surface can be taken. A camera image capturing device capable of selecting a scene suitable for imaging, and conversion information for capturing a reference point position and an elevation value on an image for each scene of a camera image, and setting coordinate conversion data of an image coordinate system and a world coordinate system. Setting means for detecting an inflection point of the inclined figure portion from the background of the camera image input from the camera image capturing device, and setting the inflection point portion as the liquid surface position coordinates in the image; This is achieved by providing an image processing apparatus having liquid level measuring means for obtaining a liquid level in the world coordinate system by extracting data necessary for coordinate conversion of the scene from the set coordinate conversion data and performing coordinate conversion. That.

【0007】また、上記の目的は、上記量水標の傾斜板
を、複数の傾斜板又は傾斜図形を上下に多段に並べた構
造としたことによって達成される。
Further, the above object is achieved by forming the inclined plate of the water mark into a structure in which a plurality of inclined plates or inclined figures are vertically arranged in multiple stages.

【0008】また、上記の目的は、上記画像処理装置
が、上記カメラの被計測高さを等分した複数の各計測シ
ーンに対応したプリセット番号毎に各シーンのカメラの
姿勢、焦点、及びズーム設定をするカメラシーン設定制
御手段と、前記カメラの制御手段に各シーンに対応した
プリセット番号を送信しカメラシーンを変更しながらカ
メラ画像取込最適シーンを探索する計測シーン検出手段
とを有したことによって達成される。
The object of the present invention is to provide the image processing apparatus, wherein the camera posture, focus, and zoom of each scene are set for each preset number corresponding to each of a plurality of measurement scenes obtained by equally dividing the measured height of the camera. Camera scene setting control means for setting, and measurement scene detection means for transmitting a preset number corresponding to each scene to the control means of the camera and changing the camera scene to search for an optimal scene for capturing a camera image. Achieved by

【0009】上記の手段を用いることにより、液面位置
撮像場所に垂直式量水標と傾斜板を並べて設置し、傾斜
板と液面との境界部分のシーンをカメラで撮像して取り
込む。このカメラ画像は傾斜板により反射像とか屈折像
が現われ液面検知が容易に高精度にできる。取り込んだ
カメラ画像を画像処理により、カメラ画像の背景から傾
斜板による傾斜図形部の変曲点を検知し該変曲点部分を
画像内液面位置座標とし、これを座標変換することによ
り世界座標系の液位を求めることができる。
[0009] By using the above means, a vertical water mark and an inclined plate are arranged side by side at an imaging position of a liquid surface position, and a scene at a boundary portion between the inclined plate and the liquid surface is imaged and captured by a camera. In this camera image, a reflection image or a refraction image appears due to the inclined plate, and the liquid level can be easily detected with high accuracy. The captured camera image is subjected to image processing to detect an inflection point of the inclined figure portion due to the inclined plate from the background of the camera image, the inflection point portion is used as a liquid surface position coordinate in the image, and this is converted into a world coordinate. The liquid level of the system can be determined.

【0010】上記座標変換は、カメラ画像の各シーン毎
の画像上の基準点位置及び標高値を取り込み、画像座標
系と世界座標系の座標変換データを設定し、この座標変
換データから該当シーンの座標変換に必要なデータを取
り出して上記画像内液面位置座標を座標変換する。
In the coordinate conversion, a reference point position and an elevation value on an image of each scene of a camera image are fetched, coordinate conversion data of an image coordinate system and a world coordinate system are set, and the coordinate conversion data of the corresponding scene is obtained from the coordinate conversion data. The data necessary for the coordinate conversion is extracted and the coordinates of the liquid surface position in the image are converted.

【0011】上記傾斜板は複数多段に並べたものを設
け、カメラの被計測高さを等分した複数の計測シーンに
設定し、撮像に当り最適シーンを探索することによりダ
ムのような高落差のある液位の計測が容易にできる。
A plurality of the inclined plates are arranged in a plurality of stages, and a plurality of measurement scenes are equally set at the height to be measured by the camera. The measurement of a liquid level having a crack can be easily performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は、本発明の一実施形態のダムの水位
計測装置の全体構成を説明するもので、本装置は、ダム
の貯水上流部の水面を常時計測監視するものである。
FIG. 1 illustrates the overall structure of a dam water level measuring device according to an embodiment of the present invention. The device constantly measures and monitors the water surface in the upstream part of the reservoir of the dam.

【0014】図において、7はダムの上流部のコンクリ
ート壁であり、この内側に水をためるのである。この貯
水の水位を監視することは、ダムの管理において必要な
ことは云うまでもないことである。コンクリート壁7の
上流部には、目盛を付した量水標10と傾斜板の量水標
9(以下傾斜板という)が設置してある。ここで傾斜板
9は傾斜模様を描画した板とか、1枚の傾斜板もしくは
複数の傾斜板を1枚ずつコンクリート壁7に取り付けた
もの、または上下に立設したフレームに傾斜板を取り付
けたもの等が利用される。夜間に画像処理するために
は、高感度カメラを使用するとともにダムコンクリート
壁7上に照明12の設置が必要である。ダム内の水面上
には、浮遊物体が上流から流れてくるので、これらの浮
遊物が、画像処理の障害にならないように網と浮きを使
用したフェンス19が張られている。カメラ画像取込機
器6は、量水標10や傾斜板9の画像を取り込める位置
に設置してある。取り込んだカメラ画像は、カメラ制御
箱5を介して、室内に設置された計測機器に伝送され
る。カメラ画像を解析して水位を計測する機器として、
カメラ信号の受信装置4、カメラ制御手段2、カメラ操
作卓3、画像処理装置1等が室内に設置されている。こ
れらの機器は、状況により増減するが、基本的には、映
像信号を入力できる環境であれば、少なくとも画像処理
装置があれば十分である。
In the figure, reference numeral 7 denotes a concrete wall at the upstream of the dam, in which water is stored. Monitoring this water level is, of course, a necessary part of dam management. In the upstream part of the concrete wall 7, a water mark 10 with a scale and a water mark 9 of a slope plate (hereinafter referred to as a slope plate) are installed. Here, the inclined plate 9 is a plate in which an inclined pattern is drawn, one in which one inclined plate or a plurality of inclined plates are attached to the concrete wall 7 one by one, or one in which the inclined plate is attached to a vertically erected frame. Etc. are used. In order to perform image processing at night, it is necessary to use a high-sensitivity camera and install an illumination 12 on the dam concrete wall 7. On the water surface in the dam, floating objects flow from upstream, so that a fence 19 using a net and a float is provided so that these floating objects do not hinder image processing. The camera image capturing device 6 is installed at a position where images of the water mark 10 and the inclined plate 9 can be captured. The captured camera image is transmitted via the camera control box 5 to a measuring device installed indoors. As a device that analyzes camera images and measures water levels,
A camera signal receiving device 4, a camera control means 2, a camera console 3, an image processing device 1, and the like are installed indoors. Although these devices increase or decrease depending on the situation, basically, at least an image processing device is sufficient as long as the environment allows input of a video signal.

【0015】透明で、鏡面反射の特性を有する水面を画
像処理で検知する原理を図2に示す。図2(a)は、水
面上に傾斜板101の反射影102が鏡面反射している
状態を示す。垂直に設置された量水標の場合には、この
反射影が障害となって水面を検知できないのであるが、
傾斜板の場合には、水面部分104、及び105部分の
傾斜板101と反射影102との間の水面境界部分に画
像上の特徴が現れ、画像による水面検知が容易であるこ
とがわかる。図2(b)は、水の透明度がよい場合であ
る。水面下の傾斜板の屈折像103が水面上から良く見
える。垂直に設置された量水標の場合には、この屈折像
が障害となって水面を検知できないのであるが、傾斜板
の場合には、水面境界部分104、及び105部分に画
像上の特徴が現れ、画像による水面検知が容易であるこ
とがわかる。このように、垂直な量水標では、水面検知
の障害となる反射像と屈折像を逆に利用して、水面の検
知を容易にするのが傾斜板である。図2(c)は、水面
に波浪がある場合で、反射像も屈折像も水面には現れ
ず、垂直式の量水標でも水面検知できる。もちろん傾斜
板の場合には問題無く水面検知ができるのである。
FIG. 2 shows the principle of detecting a water surface which is transparent and has specular reflection characteristics by image processing. FIG. 2A shows a state where the reflection shadow 102 of the inclined plate 101 is specularly reflected on the water surface. In the case of a water mark installed vertically, this reflected shadow becomes an obstacle and the water surface cannot be detected.
In the case of the inclined plate, the features on the image appear at the water surface boundary portion between the inclined plate 101 and the reflection shadow 102 in the water surface portions 104 and 105, and it can be seen that the water surface detection by the image is easy. FIG. 2B shows the case where the transparency of water is good. The refraction image 103 of the inclined plate below the water surface is clearly seen from above the water surface. In the case of a water mark installed vertically, this refraction image becomes an obstacle and the water surface cannot be detected. However, in the case of an inclined plate, the features on the image appear at the water surface boundary portions 104 and 105. It appears that the water surface detection by the image is easy. As described above, in the vertical water mark, the inclined plate facilitates the detection of the water surface by using the reflection image and the refraction image which are obstacles to the detection of the water surface. FIG. 2C shows a case where there is a wave on the water surface, in which neither the reflection image nor the refraction image appears on the water surface, and the water surface can be detected even with a vertical water mark. Of course, in the case of the inclined plate, the water surface can be detected without any problem.

【0016】1枚の傾斜板では、設置上の問題や、画像
処理上の問題がある場合は、図3のような多段に傾斜板
を並べたものを用いる。図3(a)は、フレーム110-1
と複数の傾斜板110-2を取り付けたものからなる水位計
測用の傾斜板110である。一般の河川に設置するのに
都合のよいものである。図3(b)は、フレーム120-1
と複数の傾斜板120-2をく字状に取り付けたものからな
る水位計測用の傾斜板120である。これも、一般の河
川に設置するのに都合のよいものである。図3(c)
は、バック板9-1と複数の傾斜板の絵9-2からなる水位計
測用の傾斜板9である。これは、ダムのコンクリート壁
のような取付面を確保できる場合に好適である。バック
板9-1は、黒色で、傾斜絵模様部9-2は、白色である。
If there is a problem in installation or a problem in image processing with one inclined plate, a multi-stage inclined plate as shown in FIG. 3 is used. FIG. 3A shows the frame 110-1.
And a plurality of inclined plates 110-2 attached thereto for measuring water level. It is convenient for installation in general rivers. FIG. 3B shows the frame 120-1.
And a plurality of inclined plates 120-2 attached in a V shape. This is also convenient for installation in general rivers. FIG. 3 (c)
Is an inclined plate 9 for measuring water level, which is composed of a back plate 9-1 and a plurality of pictures 9-2 of inclined plates. This is suitable when a mounting surface such as a concrete wall of a dam can be secured. The back plate 9-1 is black, and the slanted picture portion 9-2 is white.

【0017】図4は、本発明の一実施形態の計測構成機
器の一例を示す。カメラ画像取込機器6は、カメラ6-
1,雲台6-2等から構成されている。画像処理装置1は、
CPU1-1、主メモリ1-2、画像プロセッサ1-6、補助記
憶装置1-7、通信手段1-8、ディスプレイ1-5、モニタT
V1-9、オペレータ操作用の、キーボード1-3、マウス1-
4等から構成されている。さらに画像処理装置の周辺機
器は、状況により増減があるが、基本的には、本発明の
基本処理を実行できるものであれば十分である。画像処
理結果は、画像処理装置1の出力にモニタTV13を接
続することにより容易に監視できるのである。画像プロ
セッサ1-6には、画像目盛1-10を内蔵または、外付けさ
れている。
FIG. 4 shows an example of a measuring component device according to an embodiment of the present invention. The camera image capturing device 6 includes a camera 6-
1, consisting of a pan head 6-2, etc. The image processing device 1
CPU 1-1, main memory 1-2, image processor 1-6, auxiliary storage 1-7, communication means 1-8, display 1-5, monitor T
V1-9, keyboard 1-3, mouse 1- for operator operation
It is composed of 4 magnitudes. Further, the number of peripheral devices of the image processing apparatus varies depending on the situation, but basically, it is sufficient that the peripheral devices can execute the basic processing of the present invention. The image processing result can be easily monitored by connecting the monitor TV 13 to the output of the image processing apparatus 1. The image processor 1-6 has a built-in or external image scale 1-10.

【0018】図5は、本発明の一実施形態の水位計測装
置の機能構成の詳細説明図である。本装置を動作させる
ためには、まず、ガイダンス画面15により、オペレー
タ14は、オフライン処理手段16を起動し、必要な準
備処理を行なう必要がある。準備処理を終わると、オン
ライン処理手段17を起動して水位計測を開始させる。
これらの操作は、オペレータ14が、モニタTV1-9、
キーボード1-3やマウス1-4を使用して行う。カメラ制御
手段2は、カメラの姿勢制御や焦点調整、ズーム変更等
を行うためのものである。
FIG. 5 is a detailed explanatory diagram of the functional configuration of the water level measuring device according to one embodiment of the present invention. In order to operate the present apparatus, first, the operator 14 needs to activate the offline processing means 16 on the guidance screen 15 and perform necessary preparation processing. When the preparation processing is completed, the online processing means 17 is activated to start the water level measurement.
These operations are performed by the operator 14 by the monitor TV 1-9,
This is done using the keyboard 1-3 or mouse 1-4. The camera control means 2 is for controlling the attitude of the camera, adjusting the focus, changing the zoom, and the like.

【0019】オフライン処理手段16は、プリセット番
号設定手段16-1、カメラシーン設定制御手段16-2、カメ
ラ制御情報格納手段16-3、シーン毎の画像座標系と世界
座標系の変換情報設定手段16-4等の機能から構成されて
いる。オンライン処理手段17は、計測シーン検出手段
17-1、入力チェック手段17-2、シーン切り替え手段17-
3、水位計測手段17-4、計測結果出力手段17-5等から構
成されている。カメラシーン設定情報は、カメラシーン
設定情報保存手段18-1に、座標系変換情報は、座標変換
データ保存手段18-2、処理中の画像のプリセット番号
は、現状のプリセット番号18-3に記憶するものとする。
The offline processing means 16 includes a preset number setting means 16-1, a camera scene setting control means 16-2, a camera control information storage means 16-3, a conversion information setting means for an image coordinate system and a world coordinate system for each scene. It consists of 16-4 functions. The online processing means 17 is a measurement scene detection means
17-1, input check means 17-2, scene switching means 17-
3. It is composed of a water level measuring means 17-4, a measurement result output means 17-5 and the like. The camera scene setting information is stored in the camera scene setting information storage unit 18-1, the coordinate system conversion information is stored in the coordinate conversion data storage unit 18-2, and the preset number of the image being processed is stored in the current preset number 18-3. It shall be.

【0020】本発明で使用する垂直式の量水標10の具
体例を図6に示す。本体部10-1、目盛10-2、表示数字10
-3、副基準位置10-4、基準目盛10-5が形成してある。1
1は、標高値を示す数字である。また、ダムに適した傾
斜板9の概略仕様を図7に示す。バック板9-1は、黒色
ツヤケシ塗料を塗布してある。傾斜板絵9-2は、白色ツ
ヤケシ塗料を塗布してある。量水標は図8のように垂直
量水標10と傾斜板9は、並べて近くに設置するものと
する。これにより傾斜板9で検知した水面と垂直式の量
水標10の目盛の関係から水位が容易に得られるように
なる。カメラは、上下に首を振ることができる構造にな
っており、シーン番号1、シーン番号2のように現在の
水面を計測するのに適するシーンを選定して画像処理で
きるようになっている。図9は、量水標9、10を挿入
したダムの被計測高さを等分して、複数の計測シーン
(シーン番号1、2……12)を設定した例である。各
シーン番号に対してカメラの首振り角度が設定される。
FIG. 6 shows a specific example of the vertical type water mark 10 used in the present invention. Main unit 10-1, scale 10-2, display number 10
-3, a sub-reference position 10-4, and a reference scale 10-5 are formed. 1
1 is a number indicating an altitude value. FIG. 7 shows a schematic specification of the inclined plate 9 suitable for a dam. The back plate 9-1 is coated with black matte paint. The inclined board picture 9-2 is coated with white matte paint. As shown in FIG. 8, the vertical water mark 10 and the inclined plate 9 are arranged side by side and installed close to each other. Thus, the water level can be easily obtained from the relationship between the water surface detected by the inclined plate 9 and the scale of the vertical water gauge 10. The camera has a structure that allows the user to swing his head up and down, and can perform image processing by selecting a scene suitable for measuring the current water surface, such as scene number 1 and scene number 2. FIG. 9 is an example in which the measured height of the dam into which the water marks 9 and 10 are inserted is equally divided to set a plurality of measurement scenes (scene numbers 1, 2,..., 12). A swing angle of the camera is set for each scene number.

【0021】図10は、オフライン処理手段16のガイ
ダンス画面15である。このガイダンスにより水位計測
の準備処理を行う。以下、実行順に説明する。プリセッ
ト番号入力部15-2をカーソルで押さえると、この部分の
色が変わり、プリセット番号設定手段16-1によりプリセ
ット番号15-10を入力できる。入力を完了すると、次の
処理15-3に移行する。ここでは、カメラを操作して、カ
メラシーン設定制御手段16-2により計測シーンを決定す
る。カメラを上下左右に移動する操作15-11、ズーム設
定15-12、焦点調整15-13等の機能を使用する。終了する
と、完了ボタン15-14を押さえると、カメラ制御情報格
納手段16-3により設定した設定値が、全て、プリセット
番号と関連させて記憶される。次に、座標変換設定15-4
は、カメラ画面15-7を使用して行う。画面上のカーソル
15-18をカーソル表示15-15で上下に操作して第1の基準
点15-16と第2の基準点15-17を決定する。次に、基準水
位設定15-5に移行する。上限水位15-21と下限水位15-22
を入力する。この操作を全シーンについて繰り返し実施
する。
FIG. 10 shows the guidance screen 15 of the offline processing means 16. Preparation processing for water level measurement is performed according to this guidance. The description will be made in the order of execution. If the cursor is pressed on the preset number input section 15-2, the color of this part changes, and the preset number setting means 16-1 allows the preset number 15-10 to be input. Upon completion of the input, the flow shifts to the next process 15-3. Here, the camera is operated, and the measurement scene is determined by the camera scene setting control means 16-2. Use the functions such as operation 15-11 to move the camera up, down, left and right, zoom setting 15-12, and focus adjustment 15-13. Upon completion, when the user presses the complete button 15-14, all the set values set by the camera control information storage means 16-3 are stored in association with the preset numbers. Next, coordinate conversion setting 15-4
Is performed using the camera screen 15-7. Cursor on screen
The first reference point 15-16 and the second reference point 15-17 are determined by operating the cursor 15-15 up and down on the cursor display 15-15. Next, the process proceeds to the reference water level setting 15-5. Upper water level 15-21 and lower water level 15-22
Enter This operation is repeatedly performed for all scenes.

【0022】第1の基準点15-16と第2の基準点15-17の
決定により、シーン毎の画像座標系と世界座標系の変換
情報設定手段16-4が座標変換データを設定する原理を図
11を用いて説明する。第1の基準点にカーソルを合せ
ると、画像原点位置からy軸方向に第1の基準点位置ま
での座標Y1が記憶される。またこれと共に地上の基準
点と第1の基準点間の標高値y1を入力して記憶させ
る。次に第2の基準点にカーソルを合せると、画像原点
から第2の基準点までの座標Y2が記憶され、同時に地
上の基準点と第2の基準点間の座標値y2を入力して記
憶させる。変換情報設定手段は、前記入力データから座
標変換係数ε=ABS((y1−y2)/(Y1−Y2))、A
BS;絶対値、を演算する。また、これより画像原点標
高値Orgn=y1+Y1・ε(又はOrgn=y2+Y2・ε)を演算
する。この処理をカメラ画像のシーンを変えて各シーン
(i)について行なう。
The principle that the image coordinate system and world coordinate system conversion information setting means 16-4 sets coordinate conversion data for each scene by the determination of the first reference point 15-16 and the second reference point 15-17. Will be described with reference to FIG. When the cursor is placed on the first reference point, the coordinates Y1 from the image origin position to the first reference point position in the y-axis direction are stored. At the same time, the altitude y1 between the ground reference point and the first reference point is input and stored. Next, when the cursor is moved to the second reference point, the coordinate Y2 from the image origin to the second reference point is stored, and at the same time, the coordinate value y2 between the ground reference point and the second reference point is input and stored. Let it. The conversion information setting means calculates a coordinate conversion coefficient ε = ABS ((y1-y2) / (Y1-Y2)) from the input data,
BS: Absolute value is calculated. From this, the image origin elevation value Orgn = y1 + Y1 · ε (or Orgn = y2 + Y2 · ε) is calculated. This process is performed for each scene (i) by changing the scene of the camera image.

【0023】図12は、カメラシーン設定情報保存手段
18-1の格納データを示し、図13は、座標変換データ保
存手段18-2の格納データ、図14は、基準水位情報の格
納データの一例を示す。
FIG. 12 shows a camera scene setting information storage means.
FIG. 13 shows an example of the storage data of the coordinate conversion data storage means 18-2, and FIG. 14 shows an example of the storage data of the reference water level information.

【0024】図15は、本実施形態装置の作用を説明す
るもので、立ち上げからオフライン処理、オンライン処
理部の動作順をフローで示す。電源投入によりイニシャ
ルタスクが起動される(ボックスA)。イニシャルタス
クでは、システム共通の初期設定を実行する(ボックス
B)。処理選択(ボックスC,D)により、オフライン
処理(ボックスG)又は、オンライン処理(ボックス
E)が選択される。
FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus according to the present embodiment. When the power is turned on, an initial task is started (box A). In the initial task, system-wide initial settings are executed (box B). Offline processing (box G) or online processing (box E) is selected by processing selection (boxes C and D).

【0025】図16は、オフライン処理の流れ図を示
す。オフライン処理を選択すると、まず、ガイダンス画
面が表示される(ボックスG100)。このガイダンス画
面により以下の処理を実行する。プリセット番号入力
(ボックスG200、300)、カメラシーン設定(ボックス
G400、500)、座標変換設定(ボックスG600、700)、
基準水位設定(ボックスG800、900)を順次行う。以上
を全シーンについて繰り返して行う(ボックスG100
0)。
FIG. 16 shows a flowchart of the offline processing. When the off-line process is selected, first, a guidance screen is displayed (box G100). The following processing is executed on this guidance screen. Preset number input (Box G200, 300), camera scene setting (Box G400, 500), coordinate conversion setting (Box G600, 700),
The reference water level setting (boxes G800, 900) is performed sequentially. The above is repeated for all scenes (box G100
0).

【0026】図17は、プリセット番号入力(ボックス
G300)の処理を説明するもので、プリセット番号を取
り込み、カメラシーン上に入力したプリセット番号を表
示する。そして入力したプリセット番号を記憶し以下の
処理に利用する。
FIG. 17 illustrates the process of inputting a preset number (box G300). The preset number is fetched and the input preset number is displayed on the camera scene. Then, the input preset number is stored and used for the following processing.

【0027】図18は、カメラシーン設定(ボックスG
500)の処理を説明し、オペレータ入力操作して(ボッ
クスG500-10)、シーン設定はカメラの向きを上下左右
に調整して設定する(ボックスG500-20)。ズーム設定
は視野サイズが適切になるように調整する(ボックスG
500-30)。焦点設定は焦点が最適になるよう調整する
(ボックスG500-40)。完了により上記設定値を保存手段
に格納する(G500-50)。 図19は、座標変換設定
(ボックスG700)の処理で、オペレータ入力操作して
(ボックスG700-10)、カーソル表示のカーソルを基準
点に合わせる操作をし(ボックスG700-20)、第1の基
準点として、カーソルの示す位置を読み取りそれを第1
の基準点の座標(画像上)とし、更に第1の基準点の標
高値を入力する(ボックスG700-30)。次に第2の基準
点としてカーソルの示す位置を読み取りそれを第2の基
準点の座標(画面上)とし、更に第2の基準点の標高値
を入力する(ボックスG700-40)。以上により2点入力
が済んだら図11で説明した方法によって座標変換係数
ε及び画像原点標高値Orgnが演算され、得られたデータ
を記憶する(ボックスG700-50)。
FIG. 18 shows a camera scene setting (box G).
The processing of (500) will be described, and an operator input operation will be performed (box G500-10), and the scene setting will be set by adjusting the camera direction up, down, left and right (box G500-20). Adjust the zoom settings so that the field of view is appropriate (Box G
500-30). Adjust focus settings for optimal focus
(Box G500-40). Upon completion, the set values are stored in the storage means (G500-50). FIG. 19 shows the process of the coordinate conversion setting (box G700), in which the operator performs an input operation (box G700-10), adjusts the cursor on the cursor display to the reference point (box G700-20), and sets the first reference. Read the position indicated by the cursor as a point and
And the altitude value of the first reference point is input (box G700-30). Next, the position indicated by the cursor is read as the second reference point, which is used as the coordinates (on the screen) of the second reference point, and the altitude value of the second reference point is input (box G700-40). After the two points have been input as described above, the coordinate conversion coefficient ε and the image origin elevation value Orgn are calculated by the method described with reference to FIG. 11, and the obtained data is stored (box G700-50).

【0028】図20は、基準水位設定(ボックスG90
0)で、オペレータ入力操作して(ボックスG900-1
0)、上限位置設定により上限値を取り込む(ボックス
G900-20)。次に下限位置設定により下限値を取り込む
(G900-30)。入力終了して上下限値を記憶する。画面
表示により確認する(ボックスG900-50)。
FIG. 20 shows a reference water level setting (box G90).
0), and perform an operator input operation (box G900-1).
0), the upper limit value is fetched by setting the upper limit position (box G900-20). Next, the lower limit is set by setting the lower limit position (G900-30). After the input, the upper and lower limit values are stored. Confirm by screen display (Box G900-50).

【0029】図21は、オンライン実行時の画像処理結
果をオンラインモニタTV13に表示される画像19の
一例を示す。カメラ画像(量水標19-1,傾斜板19-2,水
面19-5)に重ねて、水位計測結果19-4、水位基準19-3等
が表示される。この画像を監視に使うことにより信頼性
の高い水位の管理ができる。図22は、計測シーン検出
手段17-1により検出されて、現状のプリセット番号の管
理手段18-3に記憶された情報で、計測中のシーン中の水
面の位置により隣接シーンに切り替える場合の指針をこ
のように設定しておくとよい。オンライン処理時、水位
計測手段17-4による水位計測結果は、図24のようなデ
ータが保存手段18-6により記憶される。水位計測値は、
瞬時値で、時刻情報を添付して格納してある。
FIG. 21 shows an example of an image 19 displayed on the online monitor TV 13 as a result of image processing at the time of online execution. A water level measurement result 19-4, a water level reference 19-3, and the like are displayed superimposed on a camera image (a water mark 19-1, an inclined plate 19-2, and a water surface 19-5). By using this image for monitoring, the water level can be managed with high reliability. FIG. 22 shows information detected by the measurement scene detection means 17-1 and stored in the current preset number management means 18-3, and shows a guideline for switching to an adjacent scene according to the position of the water surface in the scene being measured. Should be set in this way. At the time of online processing, as the water level measurement result by the water level measurement unit 17-4, data as shown in FIG. 24 is stored by the storage unit 18-6. The water level measurement is
Instantaneous values are stored with time information attached.

【0030】図25にオンラインの処理の流れ図を示
す。まず、最初に、水位計測するシーンを探す(ボック
スE100)。計測シーン検出手段17-1により、計測に最
適のシーンが見つかると該当するカメラのプリセット番
号をプリセット番号管理手段18-3に記憶する。以後、カ
メラ画像を取り込み(ボックスE200)、水位計測手段1
7-4による水位計測(ボックスE600)を行う。入力シー
ンチェック手段17-2によるカメラ画像チェック(ボック
スE400)は、水面の変化に対応してカメラシーンを変
更するための変更時期を決定するための処理である。シ
ーンの変更が発生した場合には、シーン切替手段17-3に
よりシーン切り替え処理を実行する(ボックスE50
0)。シーンの切り替えは、図23に示すシーン切替管
理テーブル18−5にしたがって切り替える。基準水位
チェック処理(ボックスE700)は、予め決められた
基準水位を越えるとアラームを出力することになってい
る(ボックスE800)。
FIG. 25 shows a flow chart of the online processing. First, a scene for measuring the water level is searched (box E100). When an optimal scene for measurement is found by the measurement scene detection unit 17-1, the preset number of the camera concerned is stored in the preset number management unit 18-3. After that, the camera image is captured (Box E200), and the water level measurement unit 1
Perform water level measurement (Box E600) using 7-4. The camera image check (box E400) by the input scene check unit 17-2 is a process for determining a change time for changing the camera scene in response to a change in the water surface. When a scene change occurs, a scene switching process is executed by the scene switching means 17-3 (box E50).
0). The switching of the scene is performed according to the scene switching management table 18-5 shown in FIG. In the reference water level check process (box E700), an alarm is output when a predetermined reference water level is exceeded (box E800).

【0031】図26は、計測シーン検出手段17-1による
処理(ボックスE100)を説明し、画像処理側からプリ
セット番号をPNO=1からカメラ制御手段2に送信し
(ボックスE100-20)、カメラの制御を行ないながらカ
メラ画像を取り込み(ボックスE100-30)、画像解析に
より水面の有無を調べ(ボックスE100-40)、無い場合
はプリセット番号を順次変更して送信し(ボックスE10
0-50)、カメラシーンを順次変更しながら水面を良く捕
らえているシーンを得るための処理をする。計測に最適
のシーンが決定したら、プリセット番号を保存手段18-3
に記憶する(ボックスE100-70)。最適シーンが見つか
らない場合は異常処理をする(ボックスE100-60)。
FIG. 26 illustrates the processing (box E100) by the measurement scene detecting means 17-1. The preset number is transmitted from the image processing side to the camera control means 2 from PNO = 1 (box E100-20). The camera image is captured (Box E100-30) while controlling the camera, and the presence or absence of the water surface is checked by image analysis (Box E100-40). If not, the preset number is sequentially changed and transmitted (Box E10).
0-50), while changing the camera scene sequentially, processing to obtain a scene that captures the water surface well. Once the best scene for measurement is determined, save the preset number
(Box E100-70). If an optimum scene is not found, an abnormal process is performed (box E100-60).

【0032】図27は、入力シーンチェック手段17-2に
よるカメラ画像チェック処理(ボックスE400)の手順
で、水面の変化に対応して最適のシーンを常に画像処理
するための処理である。画面上の水面エリアを検出し
(ボックスE400-10)、水面が、画面の上限エリアを越
えていないかチェックし(ボックスE400-20)、上限を
越えた場合は、プリセット番号を現状のプリセット番号
−1とする(ボックスE400-40)。水面が、画面の下限
エリアを越えていないかチェックし(ボックスE400-3
0)、下限を越えた場合は、プリセット番号を現状のプ
リセット番号+1とする(ボックスE400-50)。このプ
リセット番号の変更により最良シーンが選択される。
FIG. 27 shows a procedure for always performing image processing of an optimal scene corresponding to a change in the water surface in the procedure of the camera image check processing (box E400) by the input scene check means 17-2. The water surface area on the screen is detected (Box E400-10), and it is checked whether the water surface exceeds the upper limit area of the screen (Box E400-20). -1 (box E400-40). Check that the water surface does not exceed the lower area of the screen (Box E400-3)
0) If the lower limit is exceeded, the preset number is set to the current preset number + 1 (box E400-50). By changing the preset number, the best scene is selected.

【0033】図28は、水位計測手段17-4による水位計
測処理(ボックスE600)の手順で、垂直量水標方向
(y軸)に画像原点から水面までの画像水面位置座標
(Yimage)を検知して(ボックスE600-10)、座標変換
を行ない(ボックスE600-20)、水位Wlevelを得る。
FIG. 28 shows an image water surface position coordinate (Yimage) from the image origin to the water surface in the vertical water mark direction (y-axis) in the procedure of the water level measurement process (box E600) by the water level measurement means 17-4. (Box E600-10), coordinate conversion is performed (Box E600-20), and the water level Wlevel is obtained.

【0034】図29は、水面位置の検出(ボックスE60
0-10)の手順を説明するもので、入力画像の背景から傾
斜図形部101を抽出し(ボックスE600-10-1)、傾斜
図形部101の変曲点104を検出する(ボックスE60
0-10-2)。この変曲点104部分の画像原点からのY座
標を画像内水面位置座標(Yimage)とする(ボックスE
600-10-3)。
FIG. 29 shows the detection of the water surface position (box E60).
This describes the procedure of (0-10), in which the inclined figure part 101 is extracted from the background of the input image (box E600-10-1), and the inflection point 104 of the inclined figure part 101 is detected (box E60).
0-10-2). The Y coordinate of the inflection point 104 from the image origin is defined as the water surface position coordinate (Yimage) in the image (box E
600-10-3).

【0035】図30は、画像内の水面位置座標(Yimag
e)から水位を得る座標変換(ボックスE600-20)の手
順を説明するもので、座標変換データ保存手段18-2か
ら、該当するプリセット番号(i)に対応する座標変換
に必要な係数(座標変換係数ε(i)、画像原点標高値
Orgn(i))を取り出す(ボックスE600-20-1)。次に
式、Wlevel=Orgn+Yimage・εにて座標変換して世界座
標系の水位Wlevelを得る(ボックスE600-20-2)。
FIG. 30 shows the coordinates of the water surface position (Yimag
This explains the procedure of coordinate conversion (box E600-20) for obtaining a water level from e). Coefficients (coordinates) required for coordinate conversion corresponding to the corresponding preset number (i) are stored from the coordinate conversion data storage means 18-2. Conversion coefficient ε (i), image origin elevation value
Orgn (i)) (Box E600-20-1). Next, the coordinates are converted by the equation: Wlevel = Orgn + Yimage · ε to obtain the water level Wlevel in the world coordinate system (box E600-20-2).

【0036】以上は、本発明をダムに貯水される水位を
計測する場合について説明したが、ダム、河川、湖、海
等の水位計測以外に、油、溶液、土石流等の液位計測、
その他の表面レベルの計測等に適用できる。
Although the present invention has been described with reference to the case where the water level stored in a dam is measured, the present invention is not limited to measuring the water level of a dam, river, lake, sea, etc., but also measuring the liquid level of oil, solution, debris flow, etc.
It can be applied to other surface level measurement and the like.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ダムのよ
うな高落差の水位計測、液位計測に非接触式の画像処理
による計測を適用でき、極めて精度のよい計測ができ
る。
As described above, according to the present invention, non-contact type image processing can be applied to water level measurement and liquid level measurement of a high head such as a dam, and extremely accurate measurement can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の装置全体図。FIG. 1 is an overall view of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】傾斜板と画像処理装置による水面検知の原理を
説明する図。
FIG. 2 is a view for explaining the principle of water surface detection by an inclined plate and an image processing apparatus.

【図3】多段構造の傾斜板の例示図。FIG. 3 is an exemplary view of an inclined plate having a multi-stage structure.

【図4】本発明の一実施形態の水位計測装置の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of a water level measurement device according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態の水位計測装置の機能構成
図。
FIG. 5 is a functional configuration diagram of a water level measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図6】垂直目盛量水標の構造図。FIG. 6 is a structural diagram of a vertical scale water mark.

【図7】多段傾斜板の構造図。FIG. 7 is a structural diagram of a multi-step inclined plate.

【図8】量水標計測部のシーン分割説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of scene division by a water mark measurement unit.

【図9】シーン分割とカメラ姿勢の関係説明図。FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between scene division and camera posture.

【図10】オフライン処理のガイダンス画面図。FIG. 10 is a guidance screen diagram of offline processing.

【図11】座標変換情報設定処理の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of coordinate conversion information setting processing.

【図12】カメラシーン設定情報保存手段部の格納デー
タ図。
FIG. 12 is a diagram illustrating data stored in a camera scene setting information storage unit.

【図13】座標変換データ保存手段部の格納データ図。FIG. 13 is a storage data diagram of a coordinate conversion data storage unit.

【図14】現状のプリセット番号の管理保存部の格納デ
ータ図。
FIG. 14 is a diagram illustrating data stored in a management storage unit of a current preset number.

【図15】システム全体の立ち上げ時の処理手順図。FIG. 15 is a processing procedure diagram when starting up the entire system.

【図16】オフライン処理部の処理手順の流れ図。FIG. 16 is a flowchart of a processing procedure of an offline processing unit.

【図17】プリセット番号取り込み処理手順の流れ図。FIG. 17 is a flowchart of a preset number capturing processing procedure.

【図18】カメラシーン設定処理手順の流れ図。FIG. 18 is a flowchart of a camera scene setting processing procedure.

【図19】座標変換設定処理手順の流れ図。FIG. 19 is a flowchart of a coordinate conversion setting processing procedure.

【図20】基準水位設定の処理手順の流れ図。FIG. 20 is a flowchart of a reference water level setting processing procedure.

【図21】オンライン処理時の画像処理結果画面図。FIG. 21 is a diagram showing an image processing result screen during online processing.

【図22】現状のプリセット番号の管理手段の格納デー
タ図。
FIG. 22 is a storage data diagram of a current preset number management unit.

【図23】シーン切り替え領域の管理手段の格納データ
図。
FIG. 23 is a diagram illustrating data stored in a scene switching area management unit.

【図24】水位計測データの管理手段の格納データ図。FIG. 24 is a storage data diagram of a water level measurement data management unit.

【図25】オンライン処理部の処理手順の流れ図。FIG. 25 is a flowchart of a processing procedure of an online processing unit.

【図26】計測シーン検出処理手順の流れ図。FIG. 26 is a flowchart of a measurement scene detection processing procedure.

【図27】カメラ画像チェック処理手順の流れ図。FIG. 27 is a flowchart of a camera image check processing procedure.

【図28】水位計測処理手順の流れ図。FIG. 28 is a flowchart of a water level measurement processing procedure.

【図29】水面検知処理手順の流れ図。FIG. 29 is a flowchart of a water surface detection processing procedure.

【図30】座標変換による水位算出処理手順の流れ図。FIG. 30 is a flowchart of a water level calculation processing procedure by coordinate conversion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…画像処理装置、2…カメラ制御手段、3…カメラ操
作卓、4…送受信装置、5…制御箱、6…カメラ画像取
込装置、7…コンクリート壁、8、9…傾斜板、10…
量水標、11…標高値、12…照明、13…オンライン
モニタTV、14…オペレータ、15…ガイダンス画
面、16…オフライン処理手段、17…オンライン処理
手段、19…フェンス、1-1…CPU、1-2…主メモリ、
1-3…キーボード、1-4…マウス、1-5…ディスプレイ、1
-6…画像プロセッサ、1-7…補助記憶装置、1-8…通信手
段、1-9…モニタTV、1-10…画像メモリ、6-1…カメ
ラ、6-2…雲台、16-1…プリセット番号設定手段、16-2
…カメラシーン設定制御手段、16-3…カメラ制御情報格
納手段、16-4…変換情報設定手段、17-1…計測シーン検
出手段、17-2…入力シーンチェック手段、17-3…シーン
切替手段、17-4…水位計測手段、17-5…計測結果出力手
段、18-1…カメラシーン設定情報保存手段、18-2…座標
変換データ保存手段、18-3…現在プリセット番号保存手
段、18-4…基準水位情報保存手段、18-5…シーン切替管
理テーブル、18-6…水位計測値保存手段、101…傾斜
図形部、102…反射影、103…屈折像、104、1
05…変曲点。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image processing apparatus, 2 ... Camera control means, 3 ... Camera console, 4 ... Transmission / reception apparatus, 5 ... Control box, 6 ... Camera image capturing apparatus, 7 ... Concrete wall, 8, 9 ... Inclined plate, 10 ...
Water mark, 11 elevation value, 12 lighting, 13 online monitor TV, 14 operator, 15 guidance screen, 16 offline processing means, 17 online processing means, 19 fence, 1-1 CPU, 1-2… Main memory,
1-3… keyboard, 1-4… mouse, 1-5… display, 1
-6: Image processor, 1-7: Auxiliary storage device, 1-8: Communication means, 1-9: Monitor TV, 1-10: Image memory, 6-1: Camera, 6-2: Head, 16- 1 ... Preset number setting means, 16-2
... Camera scene setting control means, 16-3 ... Camera control information storage means, 16-4 ... Conversion information setting means, 17-1 ... Measurement scene detection means, 17-2 ... Input scene check means, 17-3 ... Scene switching Means, 17-4: water level measurement means, 17-5: measurement result output means, 18-1: camera scene setting information storage means, 18-2: coordinate conversion data storage means, 18-3: current preset number storage means, 18-4: Reference water level information storage means, 18-5: Scene switching management table, 18-6: Water level measurement value storage means, 101: Slant figure part, 102: Reflected shadow, 103: Refracted image, 104, 1
05 ... inflection point.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笠井 武郎 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 斎藤 健 東京都千代田区神田駿河台四丁目6番地 株式会社日立製作所機電事業部内 Fターム(参考) 2F014 FA04 GA01 5B057 CD20 DA07 DB02 DC07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takeo Kasai 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Omika Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Ken Saito 4-6-6 Kanda Surugadai, Chiyoda-ku, Tokyo Address F-term in Hitachi, Ltd. Machinery & Electrical Division (reference) 2F014 FA04 GA01 5B057 CD20 DA07 DB02 DC07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液面位置撮像場所に傾斜板を有する量水
標を設置し、前記傾斜板と液面との境界部分シーンをカ
メラで撮像して取り込み、前記カメラ撮像画像の背景か
ら傾斜図形部の変曲点を検知し該変曲点部分を画像内液
面位置座標とし、該画像内液面位置座標を座標変換する
ことにより世界座標系の液位を求めることを特徴とする
液位計測方法。
1. A water mark having an inclined plate is installed at an imaging position of a liquid surface position, a scene at a boundary between the inclined plate and the liquid surface is imaged and captured by a camera, and an inclined figure is extracted from a background of the image captured by the camera. Detecting the inflection point of the part, setting the inflection point portion as the liquid level position coordinate in the image, and obtaining the liquid level in the world coordinate system by performing coordinate transformation on the liquid level position coordinate in the image. Measurement method.
【請求項2】 液面位置撮像場所に傾斜板を有する量水
標を設置し、前記傾斜板と液面との境界部分シーンをカ
メラで撮像して取り込み、前記カメラ撮像画像の各シー
ン毎の画像上の基準点位置及びその標高値を取り込み画
像座標系と世界座標系の座標変換データを設定し、前記
カメラ撮像画像の背景から傾斜図形部の変曲点を検知し
該変曲点部分を画像内液面位置座標とし、該画像内液面
位置座標を該当シーンの前記座標変換データを用いて座
標変換することにより世界座標系の液位を求めることを
特徴とする液位計測方法。
2. A water mark having a sloping plate is installed at a liquid surface position imaging location, a scene of a boundary portion between the sloping plate and the liquid surface is imaged and captured by a camera, and the camera-captured image is taken for each scene. The reference point position on the image and its elevation value are taken in, the coordinate conversion data of the image coordinate system and the world coordinate system are set, and the inflection point of the inclined figure portion is detected from the background of the image captured by the camera, and the inflection point portion is detected. A liquid level measurement method comprising: obtaining a liquid level in a world coordinate system by using a liquid level position coordinate in an image and performing coordinate conversion on the liquid level position coordinate in the image using the coordinate conversion data of the scene.
【請求項3】 液面位置を撮像することにより画像処理
して液位計測する液位計測装置において、液面位置撮像
場所に設置した傾斜板を有する量水標と、前記傾斜板と
液面との境界部分を撮像できる位置に設置され姿勢制御
により液面位置撮像に適したシーンを選択できるカメラ
画像取込装置と、該カメラ画像取込装置から入力するカ
メラ画像の背景から傾斜図形部の変曲点を検知し該変曲
点部分を画像内液面位置座標とし、該画像内液面位置座
標を座標変換することにより世界座標系の液位を求める
液位計測手段を有する画像処理装置とから成ることを特
徴とする液位計測装置。
3. A liquid level measuring apparatus for measuring a liquid level by performing image processing by imaging a liquid level position, comprising: a water mark having an inclined plate installed at a liquid level position imaging position; A camera image capturing device installed at a position where a boundary portion between the camera image can be captured and a scene suitable for liquid surface position capturing by posture control, and a tilted figure portion from the background of the camera image input from the camera image capturing device. An image processing apparatus having a liquid level measuring means for detecting an inflection point, setting the inflection point portion as a liquid level position coordinate in an image, and transforming the liquid level position coordinate in the image to obtain a liquid level in a world coordinate system. And a liquid level measuring device.
【請求項4】 液面位置を撮像することにより画像処理
して液位計測する液位計測装置において、液面位置撮像
場所に設置した傾斜板を有する量水標と、前記傾斜板と
液面との境界部分を撮像できる位置に設置され姿勢制御
により液面位置撮像に適したシーンを選択できるカメラ
画像取込装置と、カメラ画像の各シーン毎の画像上の基
準点位置及び基準点の標高値を取り込み画像座標系と世
界座標系の座標変換データを設定する変換情報設定手段
と、前記カメラ画像取込装置から入力するカメラ画像の
背景から傾斜図形部の変曲点を検知し該変曲点部分を画
像内液面位置座標とし、該画像内液面位置座標を前記設
定した座標変換データから該当シーンの座標変換に必要
なデータを取り出して座標変換することにより世界座標
系の液位を求める液位計測手段とを有する画像処理装置
とから成ることを特徴とする液位計測装置。
4. A liquid level measuring device for measuring a liquid level by performing image processing by imaging a liquid level position, wherein a water mark having an inclined plate installed at a liquid level position imaging position; Camera image capture device installed at a position where the boundary between the camera and the camera can be imaged and a scene suitable for liquid surface position imaging can be selected by attitude control, and a reference point position and an elevation of the reference point on the image of each scene of the camera image Conversion information setting means for taking values and setting coordinate conversion data of the image coordinate system and the world coordinate system; detecting an inflection point of the inclined figure portion from the background of the camera image input from the camera image acquisition device; The point portion is defined as the liquid level position coordinate in the image, and the liquid level position coordinate in the image is obtained by extracting data necessary for the coordinate conversion of the corresponding scene from the set coordinate conversion data and performing coordinate conversion, thereby setting the liquid level in the world coordinate system. Liquid A liquid level measuring device, comprising: an image processing device having a position measuring means.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009507218A (en) * 2005-09-16 2009-02-19 コリア・インスティチュート・オブ・コンストラクション・テクノロジー Liquid height measurement system and method using video
CN104535050A (en) * 2015-01-21 2015-04-22 山东大学 Deep sea multi-parameter measurement device controlled by two hydraulic cylinders
CN106969808A (en) * 2017-04-11 2017-07-21 浙江农林大学暨阳学院 The reservoir level data collecting system of view-based access control model
CN107631782A (en) * 2017-07-18 2018-01-26 南京邮电大学 A kind of level testing methods based on Harris Corner Detections
CN113822931A (en) * 2020-07-07 2021-12-21 湖北亿立能科技股份有限公司 Front-end water level detection system based on combination of online learning and offline learning
US11384946B2 (en) 2017-08-28 2022-07-12 Daikin Industries, Ltd. Air-conditioning device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009507218A (en) * 2005-09-16 2009-02-19 コリア・インスティチュート・オブ・コンストラクション・テクノロジー Liquid height measurement system and method using video
CN104535050A (en) * 2015-01-21 2015-04-22 山东大学 Deep sea multi-parameter measurement device controlled by two hydraulic cylinders
CN106969808A (en) * 2017-04-11 2017-07-21 浙江农林大学暨阳学院 The reservoir level data collecting system of view-based access control model
CN106969808B (en) * 2017-04-11 2021-11-19 浙江农林大学暨阳学院 Reservoir water level data acquisition system based on vision
CN107631782A (en) * 2017-07-18 2018-01-26 南京邮电大学 A kind of level testing methods based on Harris Corner Detections
US11384946B2 (en) 2017-08-28 2022-07-12 Daikin Industries, Ltd. Air-conditioning device
US11499728B2 (en) * 2017-08-28 2022-11-15 Daikin Industries, Ltd. Air processing device
CN113822931A (en) * 2020-07-07 2021-12-21 湖北亿立能科技股份有限公司 Front-end water level detection system based on combination of online learning and offline learning
CN113822931B (en) * 2020-07-07 2024-04-19 湖北亿立能科技股份有限公司 Front-end water level detection system based on combination of online learning and offline learning

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