一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水尺測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著舟山港岸線資源不斷開發(fā)以及國內(nèi)資源性大宗散貨對(duì)外依存度不斷上升，散貨進(jìn)口量急劇上升。2011年全年進(jìn)口鐵礦127批次，共計(jì)451萬噸，貨值60529萬美元；大豆157批次，共計(jì)245萬噸，貨值112866萬美元；煤炭79批次，共計(jì)545萬噸，貨值58073萬美元。在國際原材料價(jià)格直線上升的背景下，出入境檢驗(yàn)檢疫水尺鑒定工作也面臨著復(fù)雜化、精細(xì)化的趨勢(shì)。水尺計(jì)重中影響計(jì)量準(zhǔn)確性的最關(guān)鍵性因素?zé)o疑是船舶六面吃水?dāng)?shù)值的讀取，鑒定人員在日常現(xiàn)場(chǎng)工作中深有體會(huì)，在風(fēng)浪較大的作業(yè)環(huán)境下，水線會(huì)有劇烈的上下浮動(dòng)，計(jì)量員僅憑肉眼觀測(cè)只能得到一個(gè)大致數(shù)值，而且肉眼觀測(cè)的精確性很大程度上取決于鑒定人員的經(jīng)驗(yàn)。以裝載量15萬噸級(jí)的好望角型散貨船為例，每一厘米吃水值偏差將會(huì)導(dǎo)致120噸左右貨量盈虧。不僅如此，傳統(tǒng)觀看水線，往往是通過租用工作艇或是小船，使其靠近船舶外檔水線，再進(jìn)行讀數(shù)。這種方法不僅時(shí)效性差，費(fèi)用高，而且工作人員人身安全很難得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種能夠在惡劣天氣下方便快捷、迅速有效的測(cè)量出吃水線位置的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，包括攝像裝置、圖像信號(hào)接收器和水尺檢測(cè)設(shè)備；
[0005]所述攝像裝置，設(shè)置于碼頭的定點(diǎn)位置上，用于采集船舶的水尺視頻圖像，并將采集的水尺視頻圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器；
[0006]所述圖像信號(hào)接收器，用于將接收到的水尺視頻圖像傳送給水尺檢測(cè)設(shè)備；
[0007]所述水尺檢測(cè)設(shè)備，用于提取水尺視頻圖像中的水尺圖像，對(duì)水尺圖像的HIS顏色空間進(jìn)行通道的二值化處理，并對(duì)經(jīng)過二值化處理的水尺圖像進(jìn)行閾值化處理，提取出真實(shí)吃水線。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明用“機(jī)”眼代替人眼觀測(cè)六面吃水，用程序處理代替人為判斷得到吃水值，以達(dá)到船舶吃水值觀測(cè)一體化、精確化、快速化的目的:通過軟件處理水尺圖像代替肉眼觀測(cè)獲得真實(shí)吃水?dāng)?shù)值，減小水尺計(jì)重的隨機(jī)誤差和人為誤差?，F(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間由攝像頭攝錄一圖像信號(hào)獲取一自動(dòng)導(dǎo)入軟件一圖像分析處理得出吃水，整個(gè)作業(yè)過程形成一體化程序，使計(jì)量作業(yè)更省時(shí)更順暢，提高散貨船進(jìn)出港效率，進(jìn)而有效利用碼頭資源。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0010]進(jìn)一步，所述水尺檢測(cè)設(shè)備，還用于在每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)水尺視頻圖像進(jìn)行截圖，在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)得到多幅水尺圖像。
[0011]進(jìn)一步，所述水尺檢測(cè)設(shè)備，還用于根據(jù)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的多幅水尺圖像獲得多條吃水線，剔除吃水線偏離預(yù)定范圍的干擾值，對(duì)其余的吃水線取平均值。
[0012]進(jìn)一步，所述水尺檢測(cè)設(shè)備，還用于從水尺圖像中截取若干個(gè)矩形區(qū)域，對(duì)每個(gè)矩形區(qū)域分別進(jìn)行二值化處理，記錄每個(gè)矩形區(qū)域中具有最大顏色帶高度的顏色帶，所述具有最大顏色帶高度的顏色帶的位置為水線位置。
[0013]進(jìn)一步，所述攝像裝置，還用于利用預(yù)設(shè)設(shè)置的覆蓋于碼頭的無線網(wǎng)絡(luò)將采集的水尺圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器。
[0014]進(jìn)一步，所述圖像信號(hào)接收器與所述水尺檢測(cè)設(shè)備的USB端口連接。
[0015]進(jìn)一步，所述定點(diǎn)位置為碼頭上待檢測(cè)船舶的船艏及船尾位置。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0017]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0018]1、攝像裝置，2、圖像信號(hào)接收器，3、水尺檢測(cè)設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，如圖1，所述裝置包括:包括攝像裝置1、圖像信號(hào)接收器2和水尺檢測(cè)設(shè)備3 ;
[0021]所述攝像裝置1，設(shè)置于碼頭的定點(diǎn)位置上，用于采集船舶的水尺視頻圖像，并將采集的水尺視頻圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器；在本發(fā)明實(shí)施例中所述攝像裝置為攝像頭，所述水尺檢測(cè)設(shè)備為掌上電腦。
[0022]所述圖像信號(hào)接收器2，用于將接收到的水尺視頻圖像傳送給水尺檢測(cè)設(shè)備；
[0023]所述水尺檢測(cè)設(shè)備3，用于提取水尺視頻圖像中的水尺圖像，對(duì)水尺圖像的HIS顏色空間進(jìn)行通道的二值化處理，并對(duì)經(jīng)過二值化處理的水尺圖像進(jìn)行閾值化處理，提取出真實(shí)吃水線
[0024]在本發(fā)明實(shí)施例中可具體實(shí)現(xiàn)為，在碼頭的定點(diǎn)位置安裝固定的攝像裝置，所述定點(diǎn)位置為碼頭上待檢測(cè)船舶的船艏及船尾位置，并在碼頭周邊布置無線信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。
[0025]所述攝像裝置I利用預(yù)設(shè)設(shè)置的覆蓋于碼頭的無線網(wǎng)絡(luò)將采集的水尺圖像實(shí)時(shí)發(fā)送給圖像信號(hào)接收器，圖像信號(hào)接收器通過軟件操作攝像頭，從而攝錄船艏、船尾左右吃水線，并將水尺視頻圖像保存起來。
[0026]所述圖像信號(hào)接收器2插在所述水尺檢測(cè)設(shè)備的USB端口上，并通過USB端口將實(shí)時(shí)接收的水尺視頻圖像傳送給水尺檢測(cè)設(shè)備。
[0027]水尺檢測(cè)設(shè)備3通過截圖提取水尺視頻圖像中當(dāng)前的水尺圖像，對(duì)水尺圖像的HIS顏色空間進(jìn)行通道的二值化處理，即將圖像上的像素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為O或255，也就是將整個(gè)圖像呈現(xiàn)出明顯的黑白效果，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，根據(jù)用戶設(shè)置的標(biāo)尺值確定閾值，將大于閾值的像素設(shè)置為白色，反之為黑色，并對(duì)經(jīng)過二值化處理的水尺圖像進(jìn)行閾值化處理，增加水尺圖像的對(duì)比度，進(jìn)而提取出真實(shí)吃水線。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，為了能夠減少水尺檢測(cè)設(shè)備的運(yùn)算量提高運(yùn)算效率，進(jìn)而達(dá)到船舶吃水值觀測(cè)一體化、精確化、快速化的目的，所述水尺檢測(cè)設(shè)備3，還用于在每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)水尺視頻圖像進(jìn)行截圖，在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)得到多幅水尺圖像。
[0029]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，為了提高提取出的吃水線的準(zhǔn)確度，所述水尺檢測(cè)設(shè)備3，還用于根據(jù)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的多幅水尺圖像獲得多條吃水線，剔除吃水線偏離預(yù)定范圍的干擾值，對(duì)其余的吃水線取平均值。
[0030]在本發(fā)明實(shí)施例的另一種實(shí)現(xiàn)方式中，為了能夠加快圖像識(shí)別速度，所述水尺檢測(cè)設(shè)備3，還用于從水尺圖像中截取若干個(gè)矩形區(qū)域，對(duì)每個(gè)矩形區(qū)域分別進(jìn)行二值化處理，記錄每個(gè)矩形區(qū)域中具有最大顏色帶高度的顏色帶，所述具有最大顏色帶高度的顏色帶的位置為水線位置。
[0031 ] 在本實(shí)施例中，水尺檢測(cè)設(shè)備3從水尺圖像中截取5個(gè)矩形區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)挾葹?0，高度為圖片高度，然后采用圖像反色，二值化進(jìn)行處理，記錄各個(gè)顏色帶，其中連續(xù)的白色區(qū)域或黑色區(qū)域乘坐顏色帶，其高度是兩種不同顏色的分界線，高度越高說明改顏色所占圖片比例越大，因此更有可能是水位的分界線，最后找出最大的顏色帶高度，記錄此時(shí)的顏色帶位置，當(dāng)5個(gè)區(qū)域的水線位置都找出后，取出最大值、最小值排除干擾，其余值求平均值即可確定水線的位置。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，包括攝像裝置(I)、圖像信號(hào)接收器(2)和水尺檢測(cè)設(shè)備(3); 所述攝像裝置(I)，設(shè)置于碼頭的定點(diǎn)位置上，用于采集船舶的水尺視頻圖像，并將采集的水尺視頻圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器； 所述圖像信號(hào)接收器(2)，用于將接收到的水尺視頻圖像傳送給水尺檢測(cè)設(shè)備； 所述水尺檢測(cè)設(shè)備(3)，用于提取水尺視頻圖像中的水尺圖像，對(duì)水尺圖像的HIS顏色空間進(jìn)行通道的二值化處理，并對(duì)經(jīng)過二值化處理的水尺圖像進(jìn)行閾值化處理，提取出真實(shí)吃水線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述水尺檢測(cè)設(shè)備(3)，還用于在每隔預(yù)定時(shí)間對(duì)水尺視頻圖像進(jìn)行截圖，在檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)得到多幅水尺圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述水尺檢測(cè)設(shè)備(3)，還用于根據(jù)檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)的多幅水尺圖像獲得多條吃水線，剔除吃水線偏離預(yù)定范圍的干擾值，對(duì)其余的吃水線取平均值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述水尺檢測(cè)設(shè)備(3)，還用于從水尺圖像中截取若干個(gè)矩形區(qū)域，對(duì)每個(gè)矩形區(qū)域分別進(jìn)行二值化處理，記錄每個(gè)矩形區(qū)域中具有最大顏色帶高度的顏色帶，所述具有最大顏色帶高度的顏色帶的位置為水線位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述攝像裝置(I)，還用于利用預(yù)設(shè)設(shè)置的覆蓋于碼頭的無線網(wǎng)絡(luò)將采集的水尺圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像信號(hào)接收器(2)與所述水尺檢測(cè)設(shè)備(3)的USB端口連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，其特征在于，所述定點(diǎn)位置為碼頭上待檢測(cè)船舶的船艏及船尾位置。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于定點(diǎn)攝像法的水尺檢測(cè)裝置，涉及水尺測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，解決了在惡劣天氣下憑借肉眼很難精確測(cè)得船舶吃水?dāng)?shù)值的問題。所述攝像裝置，設(shè)置于碼頭的定點(diǎn)位置上，用于采集船舶的水尺視頻圖像，并將采集的水尺視頻圖像發(fā)送給圖像信號(hào)接收器；所述圖像信號(hào)接收器，用于將接收到的水尺視頻圖像傳送給水尺檢測(cè)設(shè)備；所述水尺檢測(cè)設(shè)備，用于提取水尺視頻圖像中的水尺圖像，對(duì)水尺圖像的HIS顏色空間進(jìn)行通道的二值化處理，并對(duì)經(jīng)過二值化處理的水尺圖像進(jìn)行閾值化處理，提取出真實(shí)吃水線。本發(fā)明能夠方便快捷、迅速有效的測(cè)量出吃水線位置，有效的避免了人為誤差，大大改善了水尺計(jì)重限制于惡劣天氣的局限性。
【IPC分類】B63B39/12
【公開號(hào)】CN104943830
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510384721
【發(fā)明人】李博, 沈益駿, 王 琦
【申請(qǐng)人】浙江海洋學(xué)院
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日