RU2690088C1 - Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device - Google Patents

Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device Download PDF

Info

Publication number
RU2690088C1
RU2690088C1 RU2017146707A RU2017146707A RU2690088C1 RU 2690088 C1 RU2690088 C1 RU 2690088C1 RU 2017146707 A RU2017146707 A RU 2017146707A RU 2017146707 A RU2017146707 A RU 2017146707A RU 2690088 C1 RU2690088 C1 RU 2690088C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessels
images
light sources
level
television
Prior art date
Application number
RU2017146707A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сурен Петросович Буюкян
Вячеслав Вадимович Галушков
Original Assignee
Акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт" filed Critical Акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт"
Priority to RU2017146707A priority Critical patent/RU2690088C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2690088C1 publication Critical patent/RU2690088C1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C5/00—Measuring height; Measuring distances transverse to line of sight; Levelling between separated points; Surveyors' levels
    • G01C5/04—Hydrostatic levelling, i.e. by flexibly interconnected liquid containers at separated points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to the measurement equipment. Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device is based on computer processing of images of light sources in television video signal. Images of light sources in a television video signal are placed on sections of lines parallel to television lines of a video frame. Ratio of lengths of line segments to distance between them is set equal to video frame format. Fluid level in hydrostatic level vessels is calculated by simplified formula.EFFECT: high accuracy of video measurements.1 cl

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения.The invention relates to the field of measurement technology associated with the control of the height positions of nodes of the structure.

Известны гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды, установленные на контролируемых узлах сооружения, заполненные жидкостью, уровень которой устанавливается горизонтально (перпендикулярно направлению силы тяжести), что служит основой для измерений. Известны также способы измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на визуальном, визуально-контактном, электрическом, фотоэлектрическом и других методах [1]Hydrostatic levels are known, containing communicating vessels, installed on controlled construction sites, filled with liquid, the level of which is set horizontally (perpendicular to the direction of gravity), which serves as the basis for measurements. There are also known methods for measuring the level of liquid in hydrostatic leveling vessels, based on visual, visual contact, electrical, photoelectric and other methods [1]

Аналогом изобретения служит способ измерения уровня жидкости в гидростатическом нивелире, основанный на компьютерной обработке телевизионного видеосигнала, содержащего изображения источников света, отраженные от поверхности жидкости, уровень которой вычисляется по формуле [2]:An analogue of the invention is a method of measuring the level of a liquid in a hydrostatic level, based on computer processing of a television video signal containing images of light sources reflected from the surface of the liquid, the level of which is calculated by the formula [2]:

Figure 00000001
Figure 00000001

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;where C is a constant determined on the basis of calibration measurements, mm / pixel;

X1, Y1 и X2, Y2 - координаты центров изображений пар источников света в видеокадре, отраженных от поверхности жидкости, уровень которой измеряется.X 1 , Y 1 and X 2 , Y 2 - coordinates of the centers of images of pairs of light sources in the video frame, reflected from the surface of the liquid, the level of which is measured.

Исходя из формулы, аналогу присущи следующие недостатки:Based on the formula, the analogue has the following disadvantages:

- содержание в формуле квадратного корня и квадратов разностей X,Y-координат, делают ее достаточно сложной;- the content in the formula of the square root and squares of the differences X, Y-coordinates, make it quite complex;

- точность вычислений зависит от погрешностей X и Y координат точек изображений источников света в видеокадре, определяемых в видеопроцессоре [3], являющемся неотъемлемой частью видеоизмерительной системы;- the accuracy of the calculations depends on the errors X and Y of the coordinates of the points of the images of the light sources in the video frame, defined in the video processor [3], which is an integral part of the video measurement system;

- необходимость определения Х, Y - координат точек изображений источников света в видеокадре усложняет схему видеопроцессора, в котором должны содержаться соответствующие функциональные узлы.- the need to determine the X, Y - coordinates of points of images of light sources in a video frame complicates the video processor circuit, which must contain the corresponding functional units.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, реализованный в уровнемере [4], в котором уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляется по формуле:The closest to the claimed invention on the totality of signs (prototype) is a method for measuring the level of liquid in hydrostatic level vessels, implemented in a level gauge [4], in which the liquid level in hydrostatic level vessels is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;where C is a constant determined on the basis of calibration measurements, mm / pixel;

D - диаметр изображения кольцевого источника света в видеокадре, вычисляемый на основе Х, Y - координат точек изображения, пиксель.D - diameter of the image of the annular light source in the video frame, calculated on the basis of X, Y - coordinates of the image points, pixel.

Прототипу присущи те же недостатки, что и аналогу.The prototype has the same drawbacks as the analog.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие прототипа изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, в результате чего повышается точность измерений, зависящая от погрешности определения только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, создается возможность для существенного упрощения схемы видеопроцессора, путем исключения из нее функциональных узлов, связанных с определением Х-координат точек изображений источников света в видеокадре, и упрощается формула для вычисления уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, приобретающая вид:The purpose of the invention is to eliminate the drawbacks of the prototype, for which, in accordance with the invention and in contrast to the prototype, images of light sources in a television video signal are placed on line segments parallel to the television lines of a video frame, and the ratio of the lengths of line segments to the distance as a result, the accuracy of measurements increases, depending on the error in determining only the Y-coordinates of points of images of light sources in a video frame st to significantly simplify the video circuit by removing it from the functional units related to the definition of the X-coordinate points of images of light sources within a video frame, and simplifies the formula to calculate the liquid level in the vessels hydrostatic leveling takes the form:

Figure 00000003
Figure 00000003

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;where C is a constant determined on the basis of calibration measurements, mm / pixel;

Y1, Y2 - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.Y 1 , Y 2 - coordinates of the line segments, parallel to the television lines of the video frame, on which the images of the light sources are located, a pixel.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1 Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М., «Недра», 1976.1 Vasyutinsky I.Yu. Hydrostatic leveling. M., "Nedra", 1976.

2 Буюкян С.П. Видеоизмерительная система гидростатического нивелира // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2003. - №2. - С. 128-130.2 Buyukyan S.P. Video measuring system of hydrostatic level // Izv. universities. Surveying and aerial photography. - 2003. - №2. - p. 128-130.

3 Буюкян С.П. Видеопроцессор для видеоизмерений. - Патент на изобретение RU №2598790. - Бюл. №27, 2016.3 Buyukyan S.P. Video processor for video measurements. - Patent for invention RU №2598790. - Bull. №27, 2016.

4 Буюкян С.П., Рязанцев Г.Е. Уровнемер. - Патент на изобретение RU №2160430. - Бюл. №34, 2000.4 Buyukyan S.P., Ryazantsev G.E. Level gauge. - Patent for invention RU №2160430. - Bull. No. 34, 2000.

Claims (4)

Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанный на компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале, отличающийся тем, что изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, а уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляют по упрощенной формуле:The method of measuring the level of liquid in hydrostatic leveling vessels based on computer processing of images of light sources in a television video signal, characterized in that images of light sources in a television video signal are placed on line segments parallel to the television lines of the video frame, the ratio of the lengths of the line segments to the distance between them is set to video frame format, and the level of liquid in hydrostatic leveling vessels is calculated using a simplified formula:
Figure 00000004
Figure 00000004
 где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;where C is a constant determined on the basis of calibration measurements, mm / pixel; Y1, Y2 - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.Y 1 , Y 2 - coordinates of the line segments, parallel to the television lines of the video frame, on which the images of the light sources are located, a pixel.
RU2017146707A 2017-12-28 2017-12-28 Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device RU2690088C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146707A RU2690088C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146707A RU2690088C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2690088C1 true RU2690088C1 (en) 2019-05-30

Family

ID=67037619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146707A RU2690088C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2690088C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809208C1 (en) * 2022-07-19 2023-12-07 Ооо "Монитрон" Method of expanding functionality and increasing accuracy of video hydrostatic level

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112922C1 (en) * 1997-04-11 1998-06-10 Государственный специализированный проектный институт Reading device of hydrostatic geodetic level
US6473166B1 (en) * 1999-01-29 2002-10-29 Kabushiki Kaisha Topcon Automatic surveying equipment and three-dimensions measuring method
RU2599410C1 (en) * 2015-05-19 2016-10-10 Научно-производственная компания "Фаза" общество с ограниченной ответственностью Method for measuring height of transparent liquid level and device for its implementation
RU2621177C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-31 АО "Государственный специализированный проектный институт" Liquid level video gauge in hydrostatic leveling unit vessels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2112922C1 (en) * 1997-04-11 1998-06-10 Государственный специализированный проектный институт Reading device of hydrostatic geodetic level
US6473166B1 (en) * 1999-01-29 2002-10-29 Kabushiki Kaisha Topcon Automatic surveying equipment and three-dimensions measuring method
RU2599410C1 (en) * 2015-05-19 2016-10-10 Научно-производственная компания "Фаза" общество с ограниченной ответственностью Method for measuring height of transparent liquid level and device for its implementation
RU2621177C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-31 АО "Государственный специализированный проектный институт" Liquid level video gauge in hydrostatic leveling unit vessels

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2809208C1 (en) * 2022-07-19 2023-12-07 Ооо "Монитрон" Method of expanding functionality and increasing accuracy of video hydrostatic level

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107615006B (en) Tunnel dimension measuring device and tunnel dimension measuring method
CN111161358B (en) Camera calibration method and device for structured light depth measurement
CN109253868B (en) Method and device for measuring field angle
CN103149560B (en) Calibrating method for CCD (Charge Coupled Device) imaging lateral laser radar
CN203929068U (en) A kind of wide field optical system
KR101229129B1 (en) Method for measuring verticality of structure using GNSS and system thereof
CN109178234B (en) Ship freeboard height measuring system and measuring method thereof
CN105403146A (en) Object size measurement method and system and intelligent terminal
GB2554796A (en) Testing 3D imaging systems
CN205300605U (en) Laser swinger NULL device
CN111024127B (en) Method and system for detecting inter-satellite angular position error of high-resolution dynamic star simulator
CN103206947A (en) Tilt angle measurement method based on level bubble, and apparatus thereof
CN108489692A (en) A kind of measurement method and device of crane Static stiffness
CN105352448A (en) Device for detecting camber of main girder of crane
CN105674897B (en) Measure the method and device of object height
CN104783801A (en) Human body high-speed scanning instrument and three-dimensional modeling method
CN105043304A (en) Novel calibration plate and calibration method for performing length measurement by using calibration plate
RU2690088C1 (en) Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device
US9026392B2 (en) Method and apparatus for human height measurement
JP7394240B2 (en) Depth estimation based on the bottom edge position of the subject
CN104034266A (en) Surface microstructure based high-accuracy length detection method
CN114858404B (en) Global surface friction resistance testing method based on optical flow algorithm
CN109212546B (en) Method and device for calculating depth direction measurement error of binocular camera
RU2693007C1 (en) Method of measuring a level of liquid in a hydrostatic level
CN110501048A (en) A kind of measuring system and measurement method of volumetric glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191229