[发明专利]一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统

权利要求书

1.一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：包括圆筒容器（1）、图像采集模块（11）、旋转移动模块（18）、控制模块（19）、加热模块（20）和无线传输模块（21），图像采集模块（11）、旋转移动模块（18）、加热模块（20）和无线传输模块（21）均与控制模块（19）相连，圆筒容器（1）设置在被检测地点的冰孔中，加热模块（20）相邻地设置在圆筒容器（1）的周围，加热模块（20）的作用为融化电热丝（6）周围的积雪、冰花，使其二次冻结；电热丝（6）贯穿于空气层、积雪层、冰盖层、冰花层和流水层，且每条电热丝（6）到圆筒容器（1）外壁的距离都相等，所述图像检测系统在工作时需要为四条电热丝（6）通以恒定电流，当电热丝（6）周围的介质融化并再次冻结后，会在积雪层、冰花层内部垂直方向出现新的冰结晶体；二次冻结的冰结晶体的图像特征区别于积雪图像特征及冰花图像特征，更有利于运用图像处理的方法进行积雪层、冰盖层和冰花层的判断；图像采集模块（11）随旋转移动模块（18）在圆筒容器（1）内进行升降及旋转，对圆筒容器（1）周围的冰孔图像进行采集，图像采集模块（11）的作用为采集空气层、积雪层、冰盖层、冰花层和流水层的连续图像；无线传输模块（21）用于将冰孔图像无线传送至监控中心（22）及接收来自监控中心（22）的指令；旋转移动模块（18）的作用为实现图像采集模块（11）在圆筒容器（1）内三轴多角度进行拍摄；控制模块（19）的作用为控制旋转移动模块（18）上下移动、旋转，控制图像采集模块（11）工作，控制加热模块（20）上电加热以及将采集到的图像存储并传回监控中心（22）；监控中心（22）的作用为通过远程输入控制命令来控制系统的运行，并且能够接收传回的图像，以便进行图像处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述旋转移动模块（18）包括第一步进电机（3）、第二步进电机（5）、载物滑块平台（12）、螺旋滑动杆（13）和载物圆盘（15），螺旋滑动杆（13）设置在所述圆筒容器（1）的轴心位置，所述圆筒容器（1）的上端面和下端面分别设有圆形凹槽（16），支撑挡板（17）的上端和第二步进电机（5）的下端分别镶嵌到圆形凹槽（16）内，支撑挡板（17）与第一步进电机（3）之间通过第二联轴器（8）进行连接，第一步进电机（3）的下端与螺旋滑动杆（13）的上端通过第三联轴器（9）进行连接，螺旋滑动杆（13）的下端与挡板（4）连接，挡板（4）下端与载物圆盘（15）上端紧密连接，第二步进电机（5）的上端与载物圆盘（15）下端之间通过第一联轴器（2）进行连接，所述图像采集模块（11）固定在载物滑块平台（12）上，载物滑块平台（12）在第一步进电机（3）的驱动下沿螺旋滑动杆（13）升降，第二步进电机（5）驱动载物圆盘（15）旋转，进而带动载物滑块平台（12）发生旋转。

3.根据权利要求1所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述圆筒容器（1）的上部外侧分别呈90度固定四个安装架（7），所述加热模块（20）包括四根电热丝（6），在四个安装架（7）上分别固定一条电热丝（6），且每条电热丝（6）均与所述圆筒容器（1）的轴向保持平行。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述图像采集模块（11）包括高清微型摄像头，LED光源（10）与高清微型摄像头共同固定在载物滑块平台（12）上。

5.根据权利要求4所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述高清微型摄像头的前方安装有偏振片（25）。

6.根据权利要求1所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述圆筒容器（1）的材质为透明有机玻璃。

7.根据权利要求6所述的一种用于河道冰花特征及冰盖厚度分析的图像检测系统，其特征在于：所述圆筒容器（1）的内壁上在垂直方向上设有刻度（14）。