[发明专利]一种水位监测预警摄像头数据处理方法

权利要求书

1.一种水位监测预警摄像头数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取水位影像数据，得到水标尺图像，将图像颜色像素采用三属性RGB表示，将获取的图像取平均得到灰度图像，获得相应的灰度矩阵为：

通过将水标尺图像背景分离、区分水标尺黑红面，水标尺二值化、水标尺缩放、水标尺匹配处理，获得相应的匹配便宜系数，计算出正确度数；

第一步，利用列间弧度单差算法实现图像的背景分离，将得到的灰度矩阵I_m×n，m为行数，n为列数，每列累加求平局获得新矩阵P_n，即：

将矩阵P_n列间单差，获得单差后矩阵P_σ，其中：

P_σ(i)＝||P(i)-P(i-1)|，P_σ(0)＝0，i∈(1，n-1)

由于特殊的齿面字符分布造成单差值减少不一样，因此将非聚类的单差值视为干扰信息，利用以下不断削弱干扰的单差值，即：

S(i，1)＝S(i，1)×P(i)s

进而设定一定阈值，提取超过阈值的聚类单差值对应的最大最小值，得到下标范围，即为水标尺分割界限，最终实现水标尺的背景分离；

第二步，利用通道间相位差算法区分图像中的黑红面；以其中一个通道为基准，与其他两个通道做相位差值，即:ΔAG＝A-G,ΔAB＝A-B,当为黑面时两者的绝大部分平均值接近0，为红面时大部分接近于255；

第三步，利用环状分区和最大类间方差法,即分区Otsu法实现水标尺的二值化，提高运算速度和分割精度，使类间的方差最大，降低错分的概率，消除图像中阴影对于字符匹配的干扰，凸显尺面字符信息；

第四步，利用双线性插值法实现二值化水标尺的缩放，通过将二值化后水标尺的宽度WO与二值化数字模板中水标尺宽度WT作比较，得到缩放系数再利用双线性插值算法实现水标尺的缩放；

第五步，采用三级金字塔匹配获的偏移系数，金字塔影像自下而上每一层的像素数都不断减少，提高运行速度，得到相应的水位信息；

(2)结合FileSequence技术与HAR存档技术将全国山洪灾害调查评价结果中的成灾水位数据存入存储器件和SD卡中；

(3)将摄像头采集到的图像信息数字化后得到的水位信息与录入的全国山洪灾害调查评价结果中的成灾水位数据进行分析比较，分析上游当前水位是否会对下游各风险区造成洪涝灾害，如果当前上游水位超过下游风险区的成灾水位，摄像头内部芯片将分析比较的结果以信号的形式进行传递至预警模块中，产生预警信号；

(4)利用GPRS通信模块，将预警信号通过短信的形式传递给下游风险区或将预警信号传递至云端，云端再将预警信号转送至下游风险区。

2.根据权利要求1所述的水位监测预警摄像头数据处理方法，其特征在于，所述步骤1中摄像头采用OV5640摄像头，获取水位影像数据，得到水标尺图像，OV5640摄像头模组采用CMOS图像传感器。

3.根据权利要求1所述的水位监测预警摄像头数据处理方法，其特征在于，所述步骤4中预警信号转送具体流程如下：通信模块内置的广播列表保存了所有下游风险区的地址信息，云端也保存了相应的地址信息，在云端配置好对应的透传关系后便可向指定地址发送预警信号；当产生预警信号时，CPU将预警信号与广播列表中对应的地址一齐传输至通信模块，通信模块将该信息透传至云端，云端根据事先配置好的透传关系，将预警信号转发至下游的预警设备中，完成预警信号的传递；同时，若开启了短信提醒功能，通信模块在向云端发送完毕预警信号后，再次进入配置模式，CPU发送AT指令，使之进入到短信透传模式，随后退出配置模式，将该预警信号发送至对应工作人员的手机中，完成预警信号点对点的传输。