[发明专利]液面影像辨识方法

说明书

一种液面影像辨识方法，用于测量一液体的水位高度。读入一原始影像后，一资料处理模组执行一影像处理程序以强化该原始影像的边缘特征。随后，该资料处理模组对该原始影像执行一影像分析程序，以求得该水位高度。因此，达到通过影像处理计算该水位高度的目的。

技术领域

本发明关于一种液面影像辨识方法，特别是一种通过影像处理方式，计算液面位置的液面影像辨识方法。

背景技术

于化学相关领域的实验中，对于各种液态化学原料的测量，由于牵扯到各种化学原料间不同浓度的配置，因此，其剂量的测量精准度是非常重要。并且，于医学相关领域中，对于治疗病患所用的药剂的用量监测，例如：施打点滴时，其点滴瓶的药剂是否已经低于一临界值，而需提醒医疗人员补充该药剂或停止施打点滴。上述情况，都是于日常生活中所常见的液面测量方法的范畴。此外，该液面测量方法也可应用于掌握一河川的水位，尤其，当该河川暴涨时，该河川的附近地区容易于造成水患，进而严重威胁民众的生命与财产安全。因此，该液面测量方法不仅能应用于化学或医学相关领域，甚至于河川的水位监测也都可通过该液面测量方法达到监测液面位置的目的。

液位侦测方法，大致上可分为两种：“接触式液位侦测方法”及“非接触式液位侦测方法”。该接触式液位侦测方法利用一液位计进行液位侦测，如：浮筒式液位计、压力式液位计。但，侦测的液体可能具有腐蚀性、不可污染性或因设置于河川而有被大水冲毁或是被深埋河川底下的风险，故较佳采用该非接触式液位侦测方法。该非接触式液位侦测方法乃通过拍摄一影像，作为后续侦测该液体的液面位置的依据。换言之，该非接触式液位侦测方法无须设置任何液位计，故也无由于液位计长时间接触液体(例如：一强酸液体或一强碱液体)而遭锈蚀、液位计污染药剂，或是因设置于河川而遭冲毁或掩埋的风险。但，该非接触式液位侦测方法通常会因为许多外在因素而造成该影像中包括许多杂讯，如：光线、漂流物、桥梁、建物遮蔽所造成的阴影或液面侦测的参照物其表面上的图腾(例如：标尺图形、刻痕或干湿水痕)等，而造成“液位侦测结果误判”的问题。

此外，为了提升液位侦测的准确度，于中国台湾第I396832号“液面高度辨识方法”专利案中提供一种影像处理方法，通过直线侦测取得所要侦测的液面的液面线。但，该液面线会因液体流动所产生的波纹、液体接触到障碍物所产生的冲激水花、波纹或该参照物表面上的图腾，造成液位侦测结果误判。因此，本发明提供一种不同于以往的液面影像辨识方法，同时可融入一相对高程资讯(纪录相对于基隆平均海水面的高程值)，以提供河川水位防泛应用。借此，提升液位侦测准确度与实用性。

发明内容

本发明的目的为提供一种克服液体流动或接触所生成的波纹或冲激水花的干扰，以及排除因参照物表面上图腾而造成的误判，并融入一相对高程资讯的液面影像辨识方法，用以降低液位侦测的误判及提升液位侦测准确度与实用性。

一种液面影像辨识方法，应用于一液位辨识系统，该液位辨识系统包括一资料处理模组及一资料撷取模组，该资料撷取模组耦接该资料处理模组，并拍摄取得包括一液体及一参照物的原始影像，该方法包括：以该资料处理模组自该资料撷取模组读入该原始影像；以该资料处理模组取得一物理座标与影像座标转换公式；以该资料处理模组对该原始影像截取一子影像，该子影像包括该参照物的图像；以该资料处理模组侦测该子影像中的多条直线线段；以该资料处理模组判断该多条直线线段中，其长度最长的直线线段，并取得该直线线段的底缘的影像座标；及以该资料处理模组将该影像座标转换成一空间物理座标，该空间物理座标即为该液体的液面位置。

其中，该资料处理模组读入该原始影像后，该资料处理模组对该原始影像执行一影像杂讯滤波或一边缘强化。

其中，该影像杂讯滤波以一中值滤波滤除该原始影像的杂讯。

其中，该边缘强化以一同态滤波强化该原始影像的边缘特征。