一种基于视觉检测的流量监控装置及流量监控方法

摘要

一种基于视觉检测的流量监控装置及流量监控方法，该装置主要包括：玻璃浮子流量计、照明光源、光学镜头、CCD相机和计算机。玻璃浮子流量计连接到待测流量管路中；照明光源采用红色LED平板光源，对玻璃浮子流量计进行背光照明；CCD相机与光学镜头构成视觉检测系统，拍摄玻璃浮子流量计图像；计算机软件采集CCD相机图像进行处理。流量监控方法：流量监控软件实时显示CCD相机图像，同时对图像进行处理，得出各流量计的浮子在图像中的位置，根据预先标记的各流量计刻度线位置与流量读数的对应关系线性插值计算出玻璃浮子流量计的流量读数值，判断流量值是否在设定范围内；对流量值进行显示和存储；计算流体总体积。

主权项

一种基于视觉检测的流量监控装置的流量监控方法，所述装置主要包括：4个玻璃浮子流量计、照明光源、光学镜头、CCD相机和计算机；所述玻璃浮子流量计连接到待测管路中，CCD相机与光学镜头构成视觉检测成像系统同时拍摄4个所述玻璃浮子流量计的图像，计算机采集CCD相机图像；所述照明光源采用LED发光的平板光源，LED发光颜色为红色，对所述玻璃浮子流量计照明方式为背光照明；其特征是，计算机预先进行参数设置，然后采集CCD相机图像，实时显示图像，同时对图像进行处理，得出所述玻璃浮子流量计的流量读数值，对流量值进行显示和存储，并计算总流体体积；预先进行参数设置方法为：采集一幅CCD相机拍摄的图像，对所述图像进行分析，标记出各流量计玻璃管中心线在图像中的水平方向的像素位置；标记出各流量计玻璃管图像在竖直方向的有效范围；标记出各流量计上所有刻度线在图像中竖直方向的位置，存储所有刻度线位置与及其对应流量读数；设定各流量计流量值的预定值范围；所述图像处理过程为：采集CCD相机的图像，存储为图像M1和图像M2；对M1图像进行阈值分割操作，分割阈值采用图像M1的灰度直方图谷点确定；计算各流量计浮子顶端的像素级位置；计算各流量计浮子顶端的亚像素位置；确定浮子顶端位置对应的读数值；所述图像中各流量计浮子顶端的像素级位置定位方法为：在阈值分割后的M1图像中对各流量计玻璃管中心位置处沿竖直方向扫描，若某一像素的像素值为0，而该像素上方像素的像素值为255，且该像素下方第5个像素的像素值为0，则认为该像素点为浮子的顶端，即该点为该流量计浮子顶端在图像中的像素级位置；计算各流量计流过的总流体体积方法为：记录计算机采集并处理的该幅CCD相机图像与上一幅CCD相机图像进行处理的时间间隔t，本次记录前第j个流量计的总流体体积为V_1j，Lj为第j个浮子流量计当前的流量读数，则记录后总流体体积为V_2j＝V_1j+L_j*t。