(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210898819.9 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 青海中水 数易信息科技有限责任公 司 地址 810003 青海省西宁市城北区宁张路 97号 (72)发明人 黄睿军　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/774(2022.01)G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种阶梯形 水尺水位识别方法 (57)摘要 本发明公开了一种阶梯形水尺水位识别方 法， 包括： 搭建阶梯形水尺环境， 并对水尺阶数和 水尺量程进行配置； 通过摄像头实时获取水尺图 像； 并将水尺图像输入至训练好的水尺目标检测 模型中， 获得水尺图像目标区域； 对水尺图像目 标区域进行分析， 获得水尺图像目标区域中的总 水尺个数、 水位线以及水位线处的水尺像素信 息； 基于水位线处的水尺像素信息， 结合水尺像 素基准点和对应的水尺刻度之间的拟合参数， 计 算出水位线处的水尺刻度； 根据水尺阶数、 水尺 量程、 总水尺个数 以及水位线处的水尺刻度， 计 算出水尺图像中的实际水位深度； 通过该方法能 够解决传统水位识别算法因环境等因素影响造 成的水位识别不稳定的问题。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115294522 A 2022.11.04 CN 115294522 A 1.一种阶梯形 水尺水位识别方法， 其特 征在于， 包括： S1、 搭建阶梯形 水尺环境， 并对水尺阶数和水尺量 程进行配置； S2、 通过摄像头实时获取水尺图像； 并将所述水尺图像输入至训练好的水尺目标检测 模型中， 获得 水尺图像目标区域； S3、 对所述水尺图像目标 区域进行分析， 获得所述水尺图像目标 区域中的总水尺个数、 水位线以及所述水位线处的水尺像素信息； S4、 基于所述水位线处的水尺像素信息， 结合水尺像素基准点和对应的水尺刻度之间 的拟合参数， 计算出 水位线处的水尺刻度； S5、 根据所述S1获得的水尺阶数和水尺量程、 所述S3获得的总水尺个数以及所述S4获 得的水位线处的水尺刻度， 计算出 所述水尺图像中的实际水位深度。 2.如权利要求1所述的一种阶梯形水尺水位识别方法， 其特征在于， 所述S1中， 所述搭 建阶梯形 水尺环境， 具体包括： 在渠道的预设位置处安装水尺和摄 像头； 所述水尺呈分段阶梯式分布； 所述摄像头能够完整、 清晰地拍摄到每一个所述水尺。 3.如权利要求1所述的一种阶梯形水尺水位识别方法， 其特征在于， 所述S2中， 水尺目 标检测模型通过如下 方法训练而成： 搭建阶梯形水尺环境； 基于所述阶梯形水尺环境， 通过摄像头获取大量不同时间段内， 不同环境光照条件下的水尺图像数据集； 将所述水尺图像数据集按照预设比例划分为图像 训练集、 图像验证集和图像测试集； 分别对所述图像训练集、 图像验证集和图像测试集中每张水尺图像的不同水尺区域进 行标注， 生成对应的训练标签文件、 验证标签文件和 测试标签文件； 将所述图像训练集、 图像验证集、 所述训练标签文件和验证标签文件导入YoloV5模型 中进行训练， 得到水尺目标检测模型； 将所述图像测试集作为输入加载到所述水尺目标检测模型中， 将所述水尺目标检测模 型的输出与所述验证标签文件进行对比， 用于测试 所述水尺目标检测模型的识别准确率。 4.如权利 要求3所述的一种阶梯形水尺水位识别方法， 其特征在于， 使用LabelImg标注 工具分别对所述图像训练集、 图像验证集和图像测试集中每张水尺图像的不同水尺区域进 行标注。 5.如权利要求1所述的一种阶梯形水尺水位识别方法， 其特征在于， 所述S4中， 选取水 尺量程内的多个点作为水尺在图像中的水尺像素基准 点。 6.如权利要求5所述的一种阶梯形水尺水位识别方法， 其特征在于， 所述S4中， 所述水 尺像素基准 点和对应的水尺刻度之间的拟合 参数的计算方法包括： 采用多项式拟合算法计算水尺像素基准点与水尺刻度之间的映射关系， 即将水尺像素 基准点和对应的水尺刻度分别作为多项式拟合算法的输入和输出， 通过计算得到水尺像素 基准点和对应的水尺刻度之间的拟合 参数。 7.如权利要求1所述的一种阶梯形 水尺水位识别方法， 其特 征在于， 所述S5具体包括： 根据所述S1获得的水尺 阶数和水尺量程， 以及所述S3获得的总水尺个数， 计算出被完 全淹没的水尺个数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115294522 A 2基于所述被完全淹没的水尺个数， 结合所述S4获得的水位线处的水尺刻度， 计算出所 述水尺图像中的实际水位深度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115294522 A 3