視頻液位檢測系統(tǒng)中的標(biāo)定技術(shù)研究.pdf

1、視頻液位檢測系統(tǒng)是一種利用攝像機(jī)獲取液位圖像信息并對其處理來求取液位高度的系統(tǒng)，具有干擾能力強(qiáng)、維護(hù)方便、非接觸性等優(yōu)點(diǎn)，正得到廣泛而深入的研究。它利用攝像機(jī)得到的二維圖像來重構(gòu)物體的三維幾何信息，因此確保獲取的二維圖像的真實(shí)性是得到精確測量結(jié)果的前提。然而，受鏡頭制造精度、視覺系統(tǒng)的加工偏差等影響，圖像會出現(xiàn)不同程度的畸變，這將會影響視頻液位檢測系統(tǒng)的測量精度；同時，每次現(xiàn)場安裝時攝像頭與水平面所成的角度、距離都不一樣，如何快速、準(zhǔn)確

2、地實(shí)現(xiàn)對液位高度的現(xiàn)場標(biāo)定成為一個需要解決的關(guān)鍵問題。因此，在進(jìn)行液位高度檢測之前必須對圖像進(jìn)行畸變校正和液位高度的標(biāo)定。
　　本文在深入分析國內(nèi)外攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究現(xiàn)狀和研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，提出了一套適合視頻液位檢測系統(tǒng)的標(biāo)定技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，分別對圖像進(jìn)行畸變校正和液位高度現(xiàn)場標(biāo)定，其主要工作如下：
　　(1)在圖像畸變校正方面，介紹了圖像畸變的種類及模型，分析和介紹了兩種典型的畸變校正算法包括TSai標(biāo)定方法、張正友標(biāo)定方法

3、，并提出一種基于圖像平面的校正方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效地校正畸變圖像，提高視頻檢測精度。
　　(2)在液位高度標(biāo)定方面，詳細(xì)介紹和分析了兩種常用的標(biāo)定算法：基于交比不變性的標(biāo)定方法和基于神經(jīng)網(wǎng)路的標(biāo)定方法，并提出了基于圖像液位檢測的標(biāo)定方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能快速、準(zhǔn)確地液位高度進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定的精度性很高。
　　最后，本文對提出的算法進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)及仿真實(shí)驗(yàn)，并在設(shè)計的ARM11嵌入式系統(tǒng)上實(shí)時地實(shí)現(xiàn)上述的算法。