[发明专利]一种河道水位评估方法

说明书

本发明提供一种河道水位评估方法，属于计算机视觉技术领域。所述方法包括：使用Faster R‑CNN截取图像中包含水尺区域的子图像；其中，该图像为摄像头采集的河道水位图像；对子图像进行预处理；使用Canny算子对预处理后的图像进行边缘提取，对提取的边缘图像进行水平插值；使用霍夫直线检测分别对原始边缘图像以及插值后的边缘图像检测竖直边缘与水平边缘；计算竖直边缘与水平边缘的交点，并根据计算得到的交点及子图像水尺宽度与水尺实际宽度的比例估算出当前的水位高度。采用本发明，能够对当前河道的水位进行自动评估。

技术领域

本发明涉及计算机视觉技术领域，特别是指一种河道水位评估方法。

背景技术

近年来，暴雨是夏季常见的天气现象。由于地形和各种气候因素的综合影响，短时间内易形成洪峰，破坏性极大。为了有效地避免洪涝灾害造成的损失，及时了解河流状况，水情监测已成为必须重视的关键问题。为了实时准确监测水流，我国大部分水文监测站仍采用传统的水位测量方法，包括安装水位计进行目测读数或使用传感器自动采集水位信息；其中，视觉读数法需要大量人力，实时性不高，在恶劣环境下读取水位时很难保证人身安全。传感器的自动采集主要包括超声波、雷达、压力、浮子机械编码、雷达等测量方法。这些测量方法大大提高了测量效率，同时也存在着成本高、维护困难、对环境影响较大等缺点。

发明内容

本发明实施例提供了河道水位评估方法，能够对当前河道的水位进行自动评估。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种河道水位评估方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：

使用Faster R-CNN截取图像中包含水尺区域的子图像；

对子图像进行预处理；

使用Canny算子对预处理后的图像进行边缘提取，对提取的边缘图像进行水平插值；

使用霍夫直线检测分别对原始边缘图像以及插值后的边缘图像检测竖直边缘与水平边缘；

计算竖直边缘与水平边缘的交点，并根据计算得到的交点及子图像水尺宽度与水尺实际宽度的比例估算出当前的水位高度。

进一步地，所述使用Faster R-CNN截取图像中包含水尺区域的子图像包括：

使用Faster R-CNN对图像中的水尺进行粗定位，截取图像中包含水尺区域的子图像。

进一步地，所述使用Faster R-CNN对图像中的水尺进行粗定位，截取图像中包含水尺区域的子图像包括：

Faster R-CNN使用VGG16网络对整幅图像进行特征提取；

使用区域生成网络在原图像中生成可能存在水尺的感兴趣区域；

使用深度网络判断感兴趣区域中是否存在目标水尺，若存在目标水尺，则使用矩形检测框包围所述目标水尺；

将检测到的矩形检测框范围从原图像中截取出来，获得包含水尺区域的子图像。

进一步地，所述对子图像进行预处理包括：

对子图像进行灰度化，生成灰度图像；

对灰度图像进行高斯滤波、闭操作以及开操作。

进一步地，所述使用Canny算子对预处理后的图像进行边缘提取，对提取的边缘图像进行水平插值包括：

使用Canny算子对预处理后的图像进行边缘提取，获得边缘图像T1，其中，T1用于检测水尺的竖直边缘；

使用基于像素区域关系的重采样插值方法对T1进行水平插值，获得具有T1两倍宽度的边缘图像T2，其中，T2用于检测水尺的水平上边缘。