基于视频监控系统的非接触式水位测量方法

合集下载

合肥工业大学科技成果——基于视频显微的心率检测系统

合肥工业大学科技成果——基于视频显微的心率检测系统

合肥工业大学科技成果——基于视频显微的心率检测系统所属领域电子信息
成果简介
非接触式心率检测是一种只需借助普通的摄像工具(例如Webcam摄像头)就可以监控人体心率指标的技术。

与现有的接触式检测技术不同,该技术无需利用电极或者传感器直接或间接地接触人体,而是通过简单的摄像头获取人脸视频,再利用视频图像处理技术即可检测出人体重要的生命参数——心率。

其应用原理是血液对光线的吸收,心脏跳动时通过血管的血液量越大,被血液吸收的光线也越多,人皮肤表面反射的光线就越少。

基于此设计开发了一种特殊的算法,可以将摄像头捕捉到人脸部反射光线发生极微小的变化进行放大,并通过代码转化计算,从而获得心率数值。

通过该技术检测的心率指标具有较好的准确性,能让普通人轻松地随时了解自身心血管健康状况。

应用创新
传统的心率检测需要利用专用传感器接触人体的多个部位,操作繁杂,自动化程度不高,且测试者的肢体被严格地束缚,舒适度较差,不适用于长时间的监测。

而非接触式的心率检测只需借助普通的摄像头即可自动地监测心率,既提高了便利性,又降低了医疗成本,对心血管疾病的预防和术后康复治疗具有极为重要的意义。

技术创新
非接触式心率检测方法无需利用电极或者传感器接触人体,只借助普通摄像头即可进行人体重要的生理指标——心率的检测。

算法的核心在于:
1、通过视频显微处理技术,提取干净的血液容积脉冲(BVP)信号;
2、利用迭代的频域分析方法实现实时的心率估计;该算法的准确性和鲁棒性优于现有的非接触式心率检测技术,且与接触式的心率检测结果具有很好的一致性。

赋设备“智慧” 一视见“水情”——武汉大学智慧水业研究所所长刘炳义教授谈AiFlow视频测流产品

赋设备“智慧” 一视见“水情”——武汉大学智慧水业研究所所长刘炳义教授谈AiFlow视频测流产品

络绎不绝。武汉大学智慧水业研究所所长刘炳义教授在人群 给排水、厂网河智能调度、防洪
中介绍:智慧水业研究所于2017年10月成立,是国内首家依托 排涝、智慧水库、智慧灌区、智
高校成立的智慧水业领域研究机构。成立这一机构,是为面向 慧流域等涉水领域提供全方位
全国、服务社会,通过创新完善科研体制和人才培养机制,探索 的“智慧”解决方案。2021中国
预案的“四预”协同实现,推进智慧水
利、智慧水务发展,武大AiFlow测流产
产品试点比测报告展示
品也必将为数字孪生流域等未来水利
好的科技产品必定有广阔的应用前景。测流一直是水文学 数字孪生场景的搭建赋能。
研究和水利、水务应用中最基础的工作,同时也是行业难点问
作为一所之长,刘炳义教授特别为他的团队骄傲。他说,武
赋设备“智慧”,一视见“水情”——这款基于图像识别及
人工智能技术的全新水位流速流量监测产品“武大AiFlow视 频测流产品”,在2021年中国水博会“新技术新产品新工法现场 发布会”上甫一亮相,就引来诸多展会参观者、参展商的关注。演 示画面显示了这款智能产品的多种应用场景,无论是灌区、调水 工程的明渠量水,还是江河湖库的各种水文测流、测验,无论是 山洪预警还是湖库监管,无论是在长江委直管的崇阳水文站还 是为南水北调中线工程服务的陶岔水文站或者是在特大型淠 史杭灌区横排头枢纽工程设置的流量监测站,只需在前端检测 断面或检测点上安装视频摄像头,通过视频采集端安装的高性 能边缘计算盒子,或是后端计算机上部署的测流软件管理系统 的高速计算,便能实时在显示器端显示测流结果,这就是让测 流更简单的“神奇”所在!
键点”——
武大智慧水业研究所设有6个实验室——数值模拟应用实
验室、大数据物联网应用实验室、规划咨询设计实验室、应用系统

电子测量技术在智能安防中的应用考核试卷

电子测量技术在智能安防中的应用考核试卷
A.提高安全性
B.提高管理效率
C.减少误报
D.提高设备使用寿命
14.以下哪些技术是智能安防电子测量技术的发展趋势?()
A.大数据技术
B.云计算技术
C.物联网技术
D.人工智能技术
15.电子测量技术在智能安防系统中的应用有助于()
A.实现远程监控
B.提高监控质量
C.降低维护成本
D.增强系统的兼容性
16.以下哪些因素会影响智能安防系统中电子测量技术的性能?()
A.传感器的灵敏度
B.数据处理速度
C.系统的稳定性
D.环境的干扰
17.电子测量技术在智能安防系统中的集成应用包括()
A.视频监控系统
B.门禁控制系统
C.呼叫求助系统
D.火灾报警系统
18.以下哪些是智能安防系统中电子测量设备的特点?()
A.小型化
B.集成化
C.智能化
D.低功耗
19.电子测量技术在智能安防系统中的应用能够帮助()
()
6.为了提高智能安防系统的可靠性,电子测量设备通常采用______设计来防止误操作。
()
7.智能安防系统中的______技术可以实现对特定区域的实时监控和动态分析。
()
8.在电子测量技术中,______是一种常用的信号处理方法,用于提高数据质量。
()
9.智能安防系统中的电子测量设备通常需要具备良好的______性能,以适应不同的工作环境。
2.描述电子测量技术在智能安防系统中的数据采集、处理和传输的基本流程。
3.结合实际案例,分析电子测量技术在智能安防系统中的应用效果及其影响因素。
4.针对未来智能安防技术的发展,谈谈电子测量技术可能面临的挑战和机遇。

测绘技术中的水位测量方法

测绘技术中的水位测量方法

测绘技术中的水位测量方法在测绘技术中,水位测量是一项必不可少的工作。

它涉及到测量和记录水体的高度,以便绘制高程图、水位变化图等。

对于水文学、地理学、环境保护等领域来说,水位测量是重要的数据来源。

本文将介绍一些常见的水位测量方法。

一、经验法测量经验法测量是一种简单而常用的水位测量方法。

它通常基于经验公式或经验关系,结合实地观测得出。

例如,对于流速较慢的河流或湖泊,可以根据水位的高低来估算水深。

在这种方法中,地勘测量员通常需要在水边选择一些标志物,如石头、墩柱等,以便于以后重复测量。

虽然经验法测量存在一定的主观性和不确定性,但在一些简单的工程项目中,经验法仍然是一种有效的选择。

二、浮标法测量浮标法是一种基于浮力原理的水位测量方法。

在测量过程中,一个浮标被置于水体中,其高低随水位的变化而变化。

通过观察浮标的高度变化,可以推算出水位的高度。

浮标法适用于各种水体环境,如河流、湖泊、水库等。

只要浮标的材料选取合适,能够在水中浮起并不被水流推动,浮标法测量是一种简单而精确的水位测量方法。

三、压力法测量压力法是一种基于压力传感器的水位测量方法。

通过测量水体表面所受的压力来推算出水位的高度。

压力传感器通常安装在水体底部或具有某种浸没设计的装置中,以确保能够测量到准确的压力值。

压力传感器可以将压力转化为电信号,通过接收器接收并处理。

相比传统方法,压力法测量更为准确、自动化程度更高,适用于特定要求高精度的水位测量工作。

四、激光测量法激光测量法是一种高精度的水位测量方法。

通过发射激光束,并测量激光束传播的时间和角度,可以计算得出水位的高度。

激光测量法通常采用激光测距仪或激光片测量仪来进行。

激光测量法具有非接触性、高精度以及远距离作业的特点,因此适用于各种复杂的水体环境。

然而,激光测量需要较高的设备要求和专业知识,所以在实际应用中需要小心操作。

五、遥感技术遥感技术是一种基于遥感卫星和空中搭载设备的水位测量方法。

通过遥感传感器观测和测量水体的高度,可以得到大范围的水位数据。

非接触液位传感器原理

非接触液位传感器原理

非接触液位传感器原理一、绪论非接触液位传感器是一种用于测量液体或其他容器内媒介物位高度的传感器。

与传统的接触式液位传感器相比,非接触液位传感器具有不接触液面、无需触杆、维护容易、使用寿命长等优点,并能适应高温、高压、腐蚀性液体等不同物质的要求。

本文将介绍几种常见的非接触液位传感器原理。

二、毫米波测量原理毫米波液位计是利用毫米波的特性对液面高度进行测量的一种非接触液位传感器。

毫米波的频率范围为30~300GHz,具有高频率、小波长、能穿透一定的障碍物等特点。

当毫米波穿过被测介质时,由于介质对毫米波的折射率不同,会引起反射和散射,并形成回波信号。

毫米波液位计通过接收回波信号的时间差计算液面高度。

毫米波液位计分为FMCW型(调频连续波)和脉冲型两种。

FMCW型可实现高精度、宽测量范围、适应多种介质的要求。

其工作原理是:发射器发射一段稍微倾斜的连续波,在波的一个周期内,发射信号的频率线性增加,形成一个带宽为Δf的调制波。

调制波穿过介质后反射回来,经过接收机接收到回波信号后,计算出液面到天线的距离。

由于液体的介电常数不同,反射信号的相位也不同,可通过计算信号相位差得出液位高度。

脉冲型毫米波液位计则是向液面发射一个极短的脉冲信号,并记录回波信号到达的时间,由此计算液位高度。

其优点是传输功率高、能穿透一定的障碍物,缺点是分辨率相对较差。

脉冲型毫米波液位计适用于测量液面的开放式或封闭式容器,可在高温、高压、腐蚀性液体等环境下使用。

声波液位计是利用声波在介质中传播的速度计算液位高度的一种液位传感器。

它的测量原理是通过向液面发射超声波信号,当超声波穿过介质时,由于介质密度、粘度、温度、压力等因素的影响,会引起超声波传播速度的变化,并产生回波信号。

接收器接收到回波信号后,根据反射时间差计算液面高度。

声波液位计可分为单程传播和来回传播两种。

单程传播方式是一种比较简单的方法,仅需一次发射和接收超声波信号即可测量液面高度。

地下水位监测方法

地下水位监测方法

地下水位监测方法地下水位监测方法是指通过科学、系统的方法对地下水位进行实时、连续地观测和测量,以获取地下水位变化的数据信息。

地下水位监测是地下水资源管理的重要环节,对于了解地下水系统的动力变化以及合理利用和保护地下水资源具有重要意义。

下面将介绍几种常用的地下水位监测方法。

1.井钻探法井钻探法是目前使用最广泛的地下水位监测方法之一、通过井孔钻进直接观测井轴孔的井底水位,即可获得地下水位的观测数据。

这种方法适用于孔径较小、高度较浅的监测井,在浅层地下水位监测中有较高的精度和可靠性。

2.压力传感器法压力传感器法是一种基于压力变化实现地下水位监测的方法。

通过将压力传感器安装在与地下水相连的孔洞内,实时监测地下水位变化造成的压力变化。

压力传感器可以利用压电效应或电势薄膜传感原理进行测量,具有较高的准确性和灵敏度,适用于各种孔洞类型的地下水位监测。

3.雷达测深法雷达测深法是一种基于雷达波的反射原理实现地下水位测量的方法。

通过将雷达波发射到地下,通过测量雷达波从地下反射回来的时间和强度来确定地下水位。

这种方法适用于较大孔径的孔洞以及砂砾层、粗砂层等介质的地下水位监测,具有非接触式、无损伤等特点。

4.潜水压力传感器法潜水压力传感器法是一种直接监测井底水位的方法,通过将潜水压力传感器安装在研究井内,将传感器下端与井底连接,观测井底水压变化来反映地下水位的变化。

这种方法适用于较深的井孔以及需要长时间监测的情况,具有较高的精度和稳定性。

5.水位计法水位计法是一种使用水位计实时测量地下水位的方法。

通过将水位计放置在地下水埋存区域,通过观察水位计内的液位高度来判断地下水位变化。

这种方法适用于对地下水位波动变化较慢、测点较少的情况,具有简单、易操作等优点。

除了上述方法外,地下水位监测还可以利用数据采集系统、遥测传输、自动记录等技术手段进行实现,以提高监测效率和数据可靠性。

总的来说,地下水位监测方法的选择要根据具体的监测要求、地下水位变化特征、监测孔洞类型等因素综合考虑。

奶牛反刍行为的智能化监测方法及其应用研究进展

奶牛反刍行为的智能化监测方法及其应用研究进展

DOI :10.15906/11-2975/s.20210703基金项目:中小型奶牛场提质增效关键技术集成应用(19ZXBTSN00190);奶牛新品系-滨海红牛的培育(19ZXZYSN00020);天津奶业科技创新与优质乳工程服务平台(19ZYPTSN00020)作者简介:王云(1982-),女,工程师,硕士,研究方向为农业信息技术,#共同第一作者:芦娜*通讯作者:马毅(1976-),男,研究员,博士,研究方向为动物繁殖与遗传育种,E-mail:[摘要]奶牛养殖业是我国国民经济的重要组成部分。

如今,传统养殖模式已不能满足现代化养殖需求,以信息技术为支撑的精细化养殖成为未来发展的趋势。

奶牛的反刍行为与生产性能、繁殖性能、应激反应以及疾病等因素密切相关,监测奶牛个体反刍行为能够及时掌握其健康状况,对于提高奶牛养殖水平起着至关重要的作用。

本文从奶牛反刍行为的定义、反刍行为监测内容、智能化监测方法及其应用三个方面进行综述,以期为奶牛反刍行为监测的应用提供理论依据。

[关键词]奶牛;反刍;智能化;监测[中图分类号]TP2[文献标识码]A[文章编号]1004-3314(2021)07-0003-04奶牛反刍行为的智能化监测方法及其应用研究进展王云1,芦娜2#,王洋3,马毅2*(1.天津市科学技术信息研究所,天津300074;2.天津市农业科学院畜牧兽医研究所,天津300381;3.天津梦得集团有限公司,天津300403)反刍行为的变化与动物健康和动物福利密切相关,还可用于多种疾病的早期发现和预防。

因此,对反刍行为的监测就显得尤为重要。

传统的奶牛反刍监测方法主要依靠人工劳动,工作效率较低,成本巨大,且准确率难以得到保证。

随着养殖规模的扩大以及现代化、精准化畜牧业的发展,出现了许多反刍行为智能监测的方法和设备,使其实时监测成为可能。

本文从奶牛反刍行为的定义、反刍行为监测内容、智能化监测方法及其应用三个方面进行综述,为奶牛反刍行为监测的应用提供理论依据。

黑尼亚孜水文站雷达水位计与人工观测水位比测分析

黑尼亚孜水文站雷达水位计与人工观测水位比测分析

《河南水利与南水北调》2023年第10期水文水资源黑尼亚孜水文站雷达水位计与人工观测水位比测分析陈波(新疆阿克苏水文勘测局,新疆阿克苏843000)摘要:“十四五”规划提出要加快水文信息化、现代化建设,阿克苏地处南疆四地州,自然环境恶劣、水文站点较为分散,为有效提高水文监测的时效性和准确性,水文自动化监测设备大量装备水文测站,其中非接触式雷达水位计在近几年推广迅速,如何做好新仪器的比测实验成了推广使用的关键。

以黑尼亚孜水文站为例,对雷达自记水位计与人工观测水位数据进行比侧分析可知,雷达水位计与人工观测水位相关度很高,可用雷达水位计替代人工观测水位,自计水位数据可参与年终资料整编。

关键词:黑尼亚孜站;非接触式雷达水位计;应用与分析中图分类号:P335文献标识码:B文章编号:1673-8853(2023)10-0054-02 Comparison and Analysis of Radar Water Level Meter and Artificial Observation WaterLevel in Heiniyazi Hydrological StationCHEN Bo(Aksu Hydrological Survey Bureau,Aksu843000,China)Abstract:The14th Five-year Plan proposes to speed up the construction of hydrological informatization and modernization.Aksu is located in the four prefectures of southern Xinjiang,with bad natural environment and scattered hydrological stations.In order to effectively improve the timeliness and accuracy of hydrological monitoring,a large number of hydrological automatic monitoring equipment are equipped with hydrological stations,among which the non-contact radar water level gauge has been popularized rapidly in recent years. Conducting comparative experiments for the new instrument has become the key to its promotion and use.Taking Heiniyazi hydrological station as an example,the comparative analysis of radar self-recording water level meter and manual observation water level data shows that the correlation between radar water level gauge and manual observation water level is very good,and radar water level gauge can be used instead of manual observation water level.Self-recorded water level data can participate in the compilation of year-end data.Key words:Heiniyazi station;non-contact radar water level gauge;application and analysis1测站概况黑尼亚孜水文站始建于2012年7月,是叶尔羌河水量控制站,国家基本水文站,距叶尔羌河、和田河、塔里木河三河交会处约43km。

基于视频的人体睡眠状态下心率及呼吸率的检测

基于视频的人体睡眠状态下心率及呼吸率的检测

文章编号:2095-6835(2019)05-0001-04基于视频的人体睡眠状态下心率及呼吸率的检测刘鸿程,王笑梅,陈桂安(上海师范大学,上海200000)摘要:心率和呼吸率是人体的基本生理特征之一,两者都是反应人体生理健康的一个重要参数。

婴幼儿在睡眠时的检测异常困难,既要不影响病人休息,又要随时检测呼吸异常的情况。

大多数呼吸检测都采用接触式检测,如果对患者进行实时监控,则需要患者一直穿戴检测设备,这样会给患者带来不便,尤其会影响患者的休息。

提出了一种非接触式的检测方法,利用欧拉视频放大技术,实时监控病人睡眠时的人体生理特征,而且成本较低,操作简单,不仅可以用在临床医疗,也便于患者在家自我检测,防止意外发生。

关键词:心率检测;呼吸检测;视频放大;非接触式检测中图分类号:TP391.41文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2019.05.0011引言随着科技的进步和技术的发展,视频监控在现代生活中越来越普及。

如何智能提取视频中所需信息,并做出相关判断越来越受到人们的重视。

在医学领域,心率和呼吸率是反映人体健康状况的重要指标。

对长期癫痫患者、被烧伤的患者、睡眠中患者等特殊情况进行检测,传统的接触式测量都会引起诸多不便。

远距离、非接触式的生理测量方法不仅不会造成患者身体的不适,还可以应用在以上列举的特殊情况下的监测和治疗。

光电容积描记技术(PPG)是一种低花费的、通过传输反射光变化来测量人体血压及心率的方法[1-2],文献[3]在传统PPG的基础上提出了一种新的方法,这种方法用红外光照射皮肤表面,通过接收反射光,并通过计算每一帧图像上的感兴趣区域的灰度均值变化波形,可以得到反映测量皮肤区域血流变化的PPG信号。

非接触式的人体生理特征检测在国内外已经有许多研究,正在逐渐成为热点课题。

比如文献[4]和[5]提出的用普通摄像头,远距离的心率测量。

文献[6]提出用热感图像,检测人体局部的血液流动、心率以及呼吸率。

基于视频识别水位技术的研发

基于视频识别水位技术的研发

基于视频识别水位技术的研发基于视频识别水位技术的研发随着现代科技的飞速发展,智能化的应用正进一步渗透到我们日常生活的方方面面。

水位检测作为一项重要的环境监测技术,对于水资源管理、自然灾害预警以及水利工程建设等领域具有重要意义。

传统的水位检测方法通常依靠人工巡查或使用传感器进行监测。

然而,这些方式存在着诸多限制和不足。

近年来,基于视频识别水位技术因其高效、准确和便捷等优势,逐渐受到了广泛关注。

视频识别水位技术是利用计算机视觉技术和图像处理算法,对水体的视频进行分析和处理,以获取水位信息。

该技术的研发主要分为以下几个方面:一、图像采集与预处理视频识别水位技术首先需要对水体进行图像采集。

传统的摄像机可以用于拍摄水体的实时视频,也可以使用航拍无人机等方式获取水体的全景图像。

采集到的图像可能受到光照、天气等因素的影响,需要进行预处理工作。

如去除图像中的噪声、调整图像的亮度和对比度等,以提高后续处理的准确性。

二、水位识别算法设计水位识别算法是基于图像处理和计算机视觉理论进行设计和优化的。

主要包括图像分割、边缘检测和水位测量等步骤。

图像分割是将水体从整个图像中分离出来,根据背景和水体的颜色、纹理等特征进行区分。

边缘检测则是通过检测图像中水体与背景之间的边界,以便后续的测量处理。

水位测量是最核心的部分,可以利用计算机视觉中的特征提取、模式识别和深度学习等技术实现。

例如,基于特征提取的方法可以利用水体的纹理、波峰等特征进行测量,而基于深度学习的方法可以通过训练算法自动识别水位。

三、水位数据处理与应用在获取到水位数据后,需要对其进行处理和分析,以满足实际应用的需求。

数据处理可以包括数据的存储、压缩和传输等方面,以保证数据的可靠性和及时性。

同时,还需要对水位数据进行统计分析和建模,以便预测水位变化趋势和提供数据支持。

在应用方面,视频识别水位技术可以被广泛应用于水位监测、洪水预警、水库调度等领域,为水资源管理和防灾减灾工作提供重要依据。

非接触电容式液位传感器工作原理

非接触电容式液位传感器工作原理

非接触电容式液位传感器工作原理哎呀,今天咱们来说说那种神奇的非接触电容式液位传感器。

听这个名字就有点高大上,对吧?其实,它就是一种用来监测液体高度的小玩意儿,能够帮我们轻松搞定很多烦心事。

咱们先来看看它的工作原理,没准能让你刮目相看呢。

1. 非接触电容式液位传感器的基本概念说到电容,咱们就得知道它和电荷有关。

简单来说,电容器是一种存储电能的设备。

非接触电容式液位传感器其实就是把这个概念应用到液位测量上。

当它靠近液体时,设备里的电场会发生变化,进而计算出液体的高度,聪明吧?1.1 工作原理这玩意儿通常有两个电极,分别放置在传感器内部及液体表面。

你看,它可不直接到液体里“摸索”,而是依靠电场的变化来判断。

就像百灵鸟远远地看着小河里的鱼儿,两个“电极”就好比那鸟儿的眼睛,能够感知到水位变化的信号。

1.2 应用场合这种传感器的应用可谓是一片广阔,无论是化工、食品还是药品行业,都能见到它的身影。

毕竟,谁不想轻松搞定管理液位的问题呢?不需要插上去,免去了污染的顾虑,使用起来可谓是安全又方便,真的是省心省力。

2. 工作特点说到非接触电容式液位传感器,咱们不得不提几个它的特点。

就像一个人的优点,越多越让人印象深刻。

2.1 精度高首先,这种传感器的测量精度可不是盖的。

如果你希望液位数据可以精准到毫米,那这家伙绝对能满足你。

就像高考前复习得酣畅淋漓,最终考得那个610分,绝对不是偶然。

2.2 适应性强其次,它对液体的适应性真的很强。

无论是水、油还是酸碱液体,它都能轻松应对。

想想看,像这样的高手,无论大江大河还是小溪小河,它都能如鱼得水,想干啥就干啥。

3. 注意事项不过,使用这种传感器的时候,还是得留心一些细节。

不是说它万能,毕竟“世上没有绝对的好。

”3.1 环境影响首先,周围环境的干扰也是个挑战。

比如说,如果传感器离其他电器太近,电磁干扰可就来了,有可能影响测量结果。

所以,最好把它放在一个相对安静的地方,就像人一样,想要好好思考问题得有个清静的环境嘛。

非接触式光电液位传感器工作原理

非接触式光电液位传感器工作原理

非接触式光电液位传感器工作原理好啦,今天咱们来聊聊“非接触式光电液位传感器”的工作原理。

乍一听这个名字,感觉它好像是某个高科技公司开发出来的“未来产品”,对吧?其实呢,它就是一种非常简单又实用的小玩意儿,专门用来检测液体的高度。

你要说它有多牛,简单说就是,你不用碰到液体,只靠光的变化就能知道液体有多少,超方便的!比如说,你家那个水箱,或者是工厂里那些大罐子,里面的水位一高一低,这个小传感器就能帮你监测得一清二楚。

是不是很神奇?我们先来看看它到底是怎么工作的。

光电液位传感器,顾名思义,它依靠的是光和电这两个元素。

别担心,不用记什么复杂的公式或者电路原理,只要知道,它通过发射光束,接收反射光,然后根据光线的变化来判断液体的高度。

说白了,它就是一个“眼睛”,通过看周围的环境来做判断,什么液体有没有遮挡、液面高低,统统都能看出来,根本不需要直接接触液体。

听起来是不是有点像科幻片里的场景?别急,咱们接着往下说。

原理很简单。

它通常由光源和光电接收器两部分组成,光源发射的光线照射到液体表面,光线被液面反射回来,然后这个反射的光线被接收器捕捉到。

你想啊,水面或者其他液体的高度一变化,反射回来的光线强度就会不同。

这时候,接收器就能根据光的变化,判断液体的液位是高还是低。

所以说,这种传感器就是通过“看”来判断液体的位置,简直是“眼明手快”!而且它不需要直接和液体接触,这就避免了液体腐蚀或者污染传感器的风险,特别适合用在一些需要保持清洁的环境里。

像什么油桶、酸液罐,或者是那种特别高温的液体,它都能应对自如。

以前如果用传统的浮球式传感器,一旦浮球卡住,液体就检测不准确了,或者浮球本身也可能会损坏。

而光电液位传感器,简直是个“能耐”大、脾气好、不挑环境的好帮手!更棒的是,它的反应速度非常快。

你知道,液位变化那是分秒必争的,哪有那么多时间去等传感器缓慢响应?它能在短短的时间内,精确地给你反馈,完美适应各种液体的变化,不论是清水还是浓汤,都能“一眼看穿”。

具有视频测量的DCS在DMC中的应用

具有视频测量的DCS在DMC中的应用

T e a pia in o h p l t fDCS wi ma e c o t i g h
me s r me tf n t n i DMC y t m a u e n u ci n o s se
CHEN Ro - a ,I Che - o ng b oJ A ng y ng
2 年来.我国化T企业 D S应 工作取得 了可喜成绩 ,企业 O C 门动化水平显著提高。应_ f DCS的生产流程越 来越多,使用单位 { j 普遍 受益 。 碳酸二甲酯 ( i ty ab n t, dmeh lc r o ae 以下简称 DMC) 是一种重 , 要的有机合成中问体。 目前许多生产碳酸二 甲酯的化工企业 ,在生 产 现场安装 了大量 的传感器和仪表 ,生产现场需要工人 时时监控 , 还 需要维修人员对仪表经常性的维修和维护,为此花费了大量 的人 力、物 和财 。而使 计算机临控可以省掉大量的仪表和配套设 施 , 1省牛产人 员 并且在企、 内部迁 可以将 监控画面和数据通过 , f 局域 嘲传输,企 、人贝 要操纵 计算机实现生产: .为企业节省 } 管理 i 多成小开支,史好地在企业中文现了 自动化生产。液位传感器通 6 l 常装在反应釜L ,由 r受到环境 因素的影响,往往易遭 受侵蚀,但 } 】 是更换化感器 义t 不 便,为舭 决该问题 提出了基于 图像的液位 自 暖 动检测l 术,摄像机通 常装在反应釜外 ,避免 了化学原料的侵蚀 , 技 并且 可以搿剑史加精确的澉 高度 。
2 硬件设计
本 系统 所采 用 的 0V74 足美 国 OmnViin 公司 开发 的 68 i so C S 彩色图像传感器芯 片, 该芯片将 C M0 M0S光感应 核与外围 支持 电路集成在 ~起 , 具有可编程控制 与视频模 、数混合输 出等 功能 , 该芯片运用 专有的传 感器技术 , 能够消除普通 的光 电干 扰。 例如噪声、灯光闪烁等, 输出清晰、稳 定的彩 色图像。其性 ,

非接触式液位传感器介绍

非接触式液位传感器介绍

非接触式液位传感器介绍
如今随着科学技术的不断发展,液位传感器得到广泛的应用,那么非接触式液位传感器有哪些呢,今天能点科技带大家了解一下。

非接触式液位传感器是一种先进的液位测量设备,具有广泛的应用前景。

它内置光学电子元件,采用外置感应无接触式设计,无机械运动,寿命长,高精度,快速反应,支持个性化机型定制。

该传感器由传统的光学传感器发展而来,创新地将菱鏡部分直接设计到用户水箱上,模具一体成型。

光学组件则分离出来,置于水箱外部感应。

这种设计使得传感器独立于水箱外,中间可间隔空气,从而解决了水箱需要移动加水的问题。

这种设计方案的产品水位感应精准,水箱无外结构件干涉,更易清洁,避免传感器边角的细菌滋生。

非接触式液位传感器的安装方式为外置安装,通过在水箱上设计菱鏡结构,从外部形成感应。

这种安装方式使得传感器能够方便地与各种设备集成,如加湿器、冲奶机、净水器、热水器、咖啡机、洗碗机、电蒸锅、冷气扇、家电宠物饮水机、水泵、鱼缸、智能机器人、洗地机等工业设备。

同时,由于其非接触式的设计,使得传感器能够测量各种液体,如水(污水/净水)、香薰液、消毒液、饮料、植物营养液、海水等。

非接触式液位传感器是一种先进的液位测量设备,具有广泛的应用前景。

它采用创新的设计理念,将光学组件与水箱分离,实现精准测量。

同时,由于其非接触式的设计,使得传感器能够方便地测量各种液体。

该传感器的使用寿命长,安装方式简单,适用于各种设备和应用场景。

液面高度检测系统及液面高度检测方法

液面高度检测系统及液面高度检测方法

液面高度检测系统及液面高度检测方法液体是生产和工业中广泛使用的物质,在许多应用中准确测量液面高度是至关重要的。

液体的高度测量可以提供关键的信息,用于监控和控制流程,确保生产过程的顺利进行。

本文将介绍液面高度检测系统的原理和常用的液面高度检测方法。

一、液面高度检测系统的原理液面高度检测系统用于测量液体表面距离容器顶部或底部的距离。

它由传感器、信号处理器和显示器组成。

1. 传感器:传感器是液位测量的关键组件。

常见的液位传感器包括浮子式传感器、超声波传感器和薄膜传感器。

- 浮子式传感器:浮子式传感器通过浮子的上升和下降来测量液位的变化。

当液面上升时,浮子上升;当液面下降时,浮子下降。

通过测量浮子的位置,可以确定液面的高度。

- 超声波传感器:超声波传感器利用超声波的传播时间来测量液位的高度。

传感器发射超声波脉冲,当脉冲被液体反射回传感器时,可以根据时间计算液面的距离。

- 薄膜传感器:薄膜传感器通过薄膜的变形来测量液位的变化。

当液面上升时,薄膜上的应变也随之改变,通过检测应变的变化可以确定液面的高度。

2. 信号处理器:传感器将测量到的信号传送给信号处理器进行处理。

信号处理器负责将传感器信号转换为液位高度,并校正任何传感器误差。

3. 显示器:经过信号处理后,液位高度被显示在液晶屏或其他显示设备上。

操作人员可以通过显示器实时监测液体的高度。

二、常用的液面高度检测方法1. 直接测量法:直接测量法是最常用的液面高度检测方法之一。

它通过接触式传感器直接测量液面的高度。

- 浮子式传感器:浮子式传感器通过浮子的浮力来确定液面的高度。

当液面上升时,浮子上升;当液面下降时,浮子下降。

通过测量浮子的位置即可确定液面的高度。

- 光电传感器:光电传感器使用光电原理来测量液面的高度。

传感器发送光信号,当光信号被液体阻挡时,可以通过检测到的光强度变化来确定液面的位置。

2. 非接触测量法:非接触测量法是一种不需要接触液体的液面高度检测方法,它主要通过声波或电磁波来进行测量。

自动化检测系统及其自动化检测方法

自动化检测系统及其自动化检测方法

自动化检测系统及其自动化检测方法自动化检测系统是一种利用先进的技术手段和设备,对待检测对象进行自动化检测的系统。

它可以大大提高检测的效率和准确性,减少人工操作的错误和主观因素的影响,广泛应用于各个领域的质量控制和生产过程监控中。

一、自动化检测系统的基本原理和组成1. 基本原理:自动化检测系统基于先进的传感器技术和数据处理算法,通过对待检测对象进行实时监测和数据采集,利用专业的软件进行数据分析和处理,最终得出检测结果。

2. 主要组成:(1)传感器:用于采集待检测对象的相关参数,如温度、压力、电流等。

(2)数据采集设备:负责将传感器采集到的数据进行数字化处理,并传输给计算机进行进一步分析。

(3)计算机:作为自动化检测系统的核心,负责数据的处理、分析和结果的输出。

(4)专业软件:用于对采集到的数据进行分析和处理,提取关键信息,判断是否合格。

(5)控制设备:根据检测结果,控制待检测对象的运行状态,如启动、住手、调整等。

二、自动化检测系统的优势和应用领域1. 优势:(1)高效性:自动化检测系统能够实现对待检测对象的快速检测,大大提高了检测的效率。

(2)准确性:自动化检测系统采用先进的传感器和数据处理算法,能够准确地获取和分析数据,避免了人为因素的干扰。

(3)可靠性:自动化检测系统能够持续稳定地工作,不受人力因素的限制,提高了系统的可靠性和稳定性。

(4)灵便性:自动化检测系统可以根据不同的需求进行定制和调整,适应不同的检测对象和环境。

2. 应用领域:(1)工业创造:自动化检测系统广泛应用于各个行业的生产线上,如汽车创造、电子创造、食品加工等,用于对产品质量进行检测和控制。

(2)医疗领域:自动化检测系统在医疗设备的研发和生产过程中起到重要作用,如医用影像设备的质量检测和医用器械的性能测试。

(3)环境监测:自动化检测系统用于对环境参数进行实时监测和分析,如大气污染监测、水质监测等。

(4)安防领域:自动化检测系统在安防设备中的应用越来越广泛,如视频监控系统的人脸识别和行为分析。

液位测量方法分析

液位测量方法分析

20余种液位测量方法分析物位包括液位和料位两类。

液位又包括液位信号器和连续液位测量两种。

液位信号器是对几个固定位置的液位进行测量,用于液位的上、下限报警等。

连续液位测量是对液位连续地进行测量,它广泛地应用于石油、化工、食品加工等诸多领域,具有非常重要的意义。

文中对20余种连续液位测量方法进行比较分析。

1玻璃管法、玻璃板法、双色水位法、人工检尺法玻璃管法:该方法利用连通器原理工作,如图1—1所示。

图中1-被测容器;2-玻璃管;3-指示标度尺;4、5-阀;6、7-连通管。

液位直接从指示标度尺读出。

玻璃板法:玻璃板可通过连通器安装,也可在容器壁上开孔安装,并可串联几段玻璃板以增大量程。

液位数值直接从玻璃板刻度尺读出。

双色水位计法:该方法利用光学原理,使水显示绿色,而使水蒸汽显示红色,从而指示出水位。

人工检尺法:该方法用于测量油罐液位。

测量时,测量员把量油尺投入油品中,并在尺砣与罐底接触时提起量油尺。

根据量油尺上的油品痕迹,读出油面高度;根据量油尺末端试水膏颜色的变化确定水垫层的高度,从而确定油高和水高。

以上4种方法都是人工测量方法,具有测量简单、可靠性高、直观、成本低的优点。

2吹气法、差压法、HTG法吹气法:该方法的工作原理如图2—1所示。

图中,1-过滤器;2-减压阀;3-节流元件;4-转子流量计;5-变送器。

因吹气管内压力近似等于液柱的静压力,故P=ρgH式中,ρ-液体密度;H-液位。

故由静压力P即可测量液位H。

吹气法适用于测量腐蚀性强、有悬浊物的液体,主要应用在测量精度要求不高的场合。

差压法:该方法的工作原理如图2-2所示。

图中,1、2-阀门;3-差压变送器。

对于开口容器或常压容器,阀门1及气相引压管道可以省掉。

压力差与液位的关系为ΔP=P2-P1=ρgH式中:ΔP-变送器正、负压室压力差;P2、P1-引压管压力;H-液位。

差压变送器将压力差变换为4~20 mA的直流信号。

如果压力处于测量范围下限时对应的输出信号大于或小于4 mA,则都需要采用调整迁移弹簧等零点迁移技术,使之等于4 mA。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

B r,80
2. 搜索水位线

设定一个固定阈值 1000,并自上
文 而下对投影曲线进行遍历搜索,将
方 满足连续5个 Sumr 的 r值作为
法 水位线的坐标 l;
3. 水位值换算 根据模板图像的物理分辨率:
L l / d
本例中,L 34pixel / 1pixel/mm 34mm 二值图像
水位测量的意义
水位是河流湖库的基本水文要素之一。连续可靠的水 位监测对于流域水资源管理与综合治理具有重要意义。
1



灌区供水量
景 传统水尺通过读数
记录水位的高度。
原理简单直观
人工定时观测
自动化程度低
人员劳动强度大
库区蓄水量
暴雨洪水流量
自动水位测量技术
现有的自动水位计主要包括:
摄像机远高于水面,较大倾角导致图像透视畸变严重。
720 pixel
1


405 pixel








1280 pixel
51pixel

263 pixel
720 pixel
浙 江 大 溪 水 文 站
1280 pixel
22pixel
实际现场条件
近红外波段下刻度几乎不可见,水面存在耀光和倒影。

fx 0 u0 1317.9 0 947.4
内参矩阵
K


0
fy
v0



0
1330.3 531.3
0 0 1 0
0
1
畸变矩阵 D k1 k2 p1 p2 -0.4136 0.1759 -0.0003 0.0007
畸变模型
电工程, 2013, 40(4):1-7.
国内外研究现状
1
图像法水尺水位测量的相关文献:
9. Gilmore T E, Birgand F, Chapman K W. Source and magnitude of error
in an inexpensive image-based water level measurement system [J].
性 能 测 试
3
水尺图像 配准图像 模板图像 二值图像
水平投影
浙江大溪水文站测试
夜间近红外照明
性 能 测 试
3
水尺图像 配准图像 模板图像 二值图像
浮子式
压力式
超声波式
研 究 现有技术存在的问题主要包括: 背 景
雷达式
1
观测站建设成本高 易受温度、含沙量影响 需要定期维护
1
图像法测流技术
基于视频图像的大尺度粒子图像测速技术(LSPIV)
研 究 背 景
非接触式瞬时全场流速测量
水位对于LSPIV的意义
相机到水面的高程是流速值和起点距标定的必要参数!
16. 陈翠, 刘正伟, 陈晓生, 等. 基于图像处理的水位信息自动提取技术[J]. 水利
信息化, 2016(1):48-55.
国内外研究现状
部分方法采用专门设计的水尺,提取刻度线并计数。
研 究 背 景
1
姜晓玉等
黄战华等
陈金水
国内外研究现状
对于标准水尺,先分割字符和刻度线,再识别并计数。

v 0 0 0 x y 1 vx vym1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 T
将上式表示成向量矩阵形式:
PX\U
其中,P m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 T 为透视投影
矩阵。透视投影变换关系的解算/标定仅需进行一次。
水尺图像配准
2
5. 生成配准图像 a) 根据透视投影变换关系计算图 像坐标,并采用最邻近插值法 正射图像 填充像素灰度,得到正射图像;
2012, 33(2):6-9.
6. 陈金水. 基于视频图像识别的水位数据获取方法[J]. 水利信息化, 2013(1):
48-51.
7. 林瑞凤, 徐海. 基于图像传感器的明渠水位自动测量方法[J]. 传感器与微系
统, 2013, 32(8):53-55.
8. 黄战华, 熊浩伦, 朱猛,等. 嵌入式水尺图像检测系统与判读算法研究[J]. 光
control and measurement of wastewater flow rate in sewer
systems.[J]. Water Science & Technology, 2009, 60(9):2281.
研 究
3. 姜晓玉, 花再军. 基于图像处理的水位自动读取[J]. 电子设计工程, 2011, 19(23):23-25.
x y

x x x, y y y x, y
x k1x y k2 y
x2 y2 x2 y2
p1 3x2 y2 p2 3x2 y2
2 p2xy 2 p1xy
镜头畸变校正
2
采用OpenCV函数实现像素映射和灰度插值

适用于日夜光照条件;
对水面耀光和倒影具有鲁棒性;
测量精度达到1cm,分辨率达到1mm。
测量系统
太阳能供电的图像法测流系统
2
本 文 方 法
150W太阳能电池
1080P网络摄像机
4G全网通VPN路由器
三日夜连续工
摄像机和补光灯远程控制;
作视;频图像本地存储、远程访问和在线监测。
12. Lin F, Chang W Y, Lee L C, et al. Applications of Image Recognition
for Real-Time Water Level and Surface Velocity [C]// IEEE
背 International Symposium on Multimedia. IEEE, 2014:259-262. 景 13. 兰华勇, 严华. 基于图像识别技术的水尺刻度提取方法研究[J]. 人民黄河,
S3 S4 S5
方 值作为自适应分割阈值:
S6

T Smax Smin / 2
S7
3. 像素二值化
S8
根据阈值将像素二值化:
S9
B u, v 0, R u, v T

B
u,
v


255,R
u,
v


T
S10
模板图像
配准图像
二值图像
水位线检测
2
1. 图像水平投影 将像素值按行累加: Sumr B r,1 B r,2 B r,3
4. Kim J D, Han Y J, Hahn H S. Embedded implementation of image-
based water-level measurement system [J]. IET Computer Vision, 2011,
背 5(2):125-133. 景 5. 冉鑫, 彭将辉. 基于图像处理的船舶水尺刻度识别[J]. 上海海事大学学报,
, , , ,
y1 y3 y5 y7



并转换为灰度图。
文 方 法
2.
设计模板图像 正射的黑白二值图像, 物理分辨率设定为:
x8, y8 x6, y6 x4, y4
d 1pixel/mm
x2, y2
3. 选取匹配控制点
两端向中间依次选取≥4
对E的内角点作为控制
水尺图像
点。
u1, v1 u3, v3 u5, v5 u7 , v7
u8, v8 u6, v6 u4 , v4 u2 , v2
模板图像
水尺图像配准
2
4. 建立透视投影变换关系
将水尺的观测面近似为平面, u m1x m2 y m3
采用平面间的中心透视投影成
m7 x m8 y m9
像模型描述水尺图像和模板图 v m4 x m5 y m6

像间的坐标变换关系:
m7 x m8 y m9
文 将匹配控制点对的坐标代入线性方程组的矩阵形式:

u x y 1 0 0 0 ux uym1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 T
技术路线
2
定时图像采集
本 文 方 法
摄像机标定
镜头畸变校正
水位线检测
水平投影
水尺图像 二值图像 配准图像 模板图像
摄像机标定
2
实验室中采用张正友法标定摄像机的内参和畸变系数。 1. 制作棋盘格平面标定板;
2. 采集不同方向的图像;
3. 检测图像中的特征点;
本 文
4. 求解摄像机的内外参数;
方 5. 估计镜头畸变参数。

水平投影
算法运行时间测试
测试平台为MATLAB软件
性 能 测 试
3
河海大学排洪渠测试
白天自然光照明
性 能 测 试
3
水尺图像 配准图像 模板夜间近红外照明
性 能 测 试
3
水尺图像 配准图像 模板图像 二值图像
水平投影
浙江大溪水文站测试
白天自然光照明
2017浙江松门水文站
图像法的技术优势
1
图像法利用图像传感器代替人眼获取水尺图像,通过
图像处理技术检测水位线对应的读数,从而自动获取
水位信息。
非接触特性特别适合于漂浮杂
相关文档
最新文档