CN110836705A - 一种液位视频分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种液位视频分析方法及装置，涉及图像处理技术领域，该方法包括：从液位视频中获取多帧待分析图像以及多帧待分析图像对应的液位监测时刻，然后对待分析图像进行边缘检测确定待分析图像中待测设备的液位，接着根据待分析图像中待测设备的液位确定待测设备在待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度，最后根据多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及待测设备在多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定待测设备的液位高度随时间变化的规律，从而实现了对待测设备的液位高度进行自动测量，而不需要人工读取液位刻度确定液位高度，不仅节约了人力成本，同时提高了液位监测的精度和效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种液位视频分析方法及装置。
背景技术
因环境局限、安全考量或实验周期等因素，很多设备在进行油液实验时，不具备实验员现场实时监测液位变化的条件。但对于设备性能测试而言，液位的变化规律又是一种重要的工况参数。为了解决上述问题，目前在进行实验时，录制实验过程的液位变化视频，然后对视频里的液位变化过程进行分析确定液位的变化规律。然而，在对液位变化过程进行分析时，需要回放视频，然后人工手动记录液位的刻度数据，这种方法耗时费力，而且因人的疲劳等因素难免会造成数据信息的缺失。
发明内容
由于现有技术中需要依靠人工手动标记液位视频中液位刻度来分析液位变化，导致分析效率和分析精度较低的问题，本发明实施例提供了一种液位视频分析方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供了一种液位视频分析方法，该方法包括：
从液位视频中获取多帧待分析图像以及所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻，所述液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频；
针对所述多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位；
根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度；
根据所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及所述待测设备在所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定所述待测设备的液位高度随时间变化的规律。
由于从液位视频中选取多帧待分析图像，对待分析图像进行边缘检测确定待分析图像中待测设备的液位，然后进一步确定真实世界中待测设备的液位高度，实现了对待测设备的液位高度进行自动测量，而不需要人工读取液位刻度确定液位高度，不仅节约了人力成本，同时提高了精度和效率。其次，每一帧待分析图像对应一个液位监测时刻，对每一帧待分析图像进行边缘检测确定出待测设备的液位高度后，结合待分析图像对应的监测时刻以及待测设备的液位高度可以确定待测设备的液位高度随时间变化的规律，实现对液位变化的自动分析。
可选地，所述对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位，包括：
从所述待分析图像中标定出所述待测设备的液位视窗区域；
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位；
将所述液位视窗区域中液位确定为所述待分析图像中待测设备的液位。
由于从待分析图像中进一步确定出液位视窗区域，然后对液位视窗区域进行边缘检测，减小了边缘检测范围，避免了待分析图像中除液位视窗区域以外的区域中的物体影响待测设备的液位检测，提高了待测设备的液位检测精度。
可选地，所述对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位之前，还包括：
从所述液位视频中获取参考图像，所述参考图像中的液位视窗区域的液位为零；
将所述待分析图像中的液位视窗区域与所述参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
由于在对液位视窗区域进行边缘检测之前，采用参考图像的液位视窗区域对待分析图像的液位视窗区域进行差图处理，而参考图像中的液位视窗区域与待分析图像的液位视窗区域之间的区别仅仅为液位不同，故进行差图处理后，可以滤除待分析图像的液位视窗区域中除液位以外的影响液位检测的物体，从而提高液位检测的精度。
可选地，所述对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位，包括：
对所述液位视窗区域进行水平边缘检测确定所述液位视窗区域中的水平边缘线；
在确定所述水平边缘线的长度大于预设阈值时，将所述水平边缘线确定为所述液位视窗区域中的液位。
可选地，所述根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度，包括：
将所述待分析图像中待测设备的液位与所述待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为所述待分析图像中待测设备的液位高度；
根据所述待分析图像中待测设备的液位高度、所述待分析图像中液位视窗区域与所述待测设备的液位视窗之间的比例关系确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
第二方面，本发明实施例提供了一种液位视频分析装置，包括：
获取模块，用于从液位视频中获取多帧待分析图像以及所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻，所述液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频；
检测模块，用于针对所述多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位；
处理模块，用于根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度；
分析模块，用于根据所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及所述待测设备在所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定所述待测设备的液位高度随时间变化的规律。
可选地，所述检测模块具体用于：
从所述待分析图像中标定出所述待测设备的液位视窗区域；
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位；
将所述液位视窗区域中液位确定为所述待分析图像中待测设备的液位。
可选地，所述检测模块还用于：
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位之前，从所述液位视频中获取参考图像，所述参考图像中的液位视窗区域的液位为零；
将所述待分析图像中的液位视窗区域与所述参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
可选地，所述检测模块具体用于：
对所述液位视窗区域进行水平边缘检测确定所述液位视窗区域中的水平边缘线；
在确定所述水平边缘线的长度大于预设阈值时，将所述水平边缘线确定为所述液位视窗区域中的液位。
可选地，所述处理模块具体用于：
将所述待分析图像中待测设备的液位与所述待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为所述待分析图像中待测设备的液位高度；
根据所述待分析图像中待测设备的液位高度、所述待分析图像中液位视窗区域与所述待测设备的液位视窗之间的比例关系确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
第三方面，本发明实施例提供了一种液位视频分析设备，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行上述任一所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读介质，其存储有可由终端设备执行的计算机程序，当所述程序在液位视频分析设备上运行时，使得所述液位视频分析设备执行上述任一所述方法的步骤。
本发明实施例中，由于从液位视频中选取多帧待分析图像，对待分析图像进行边缘检测确定待分析图像中待测设备的液位，然后进一步确定真实世界中待测设备的液位高度，实现了对待测设备的液位高度进行自动测量，而不需要人工读取液位刻度确定液位高度，不仅节约了人力成本，同时提高了精度和效率。其次，由于每一帧待分析图像对应一个液位监测时刻，对每一帧待分析图像进行边缘检测确定出待测设备的液位高度后，结合待分析图像对应的监测时刻以及待测设备的液位高度可以确定待测设备的液位高度随时间变化的规律，实现对液位变化的自动分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例适用的一种应用场景图；
图2为本发明实施例适用的一种液位视频分析装置的结构示意图；
图3为本发明实施例适用的一种液位视频分析方法的流程示意图；
图4为本发明实施例适用的一种液位视频分析方法的流程示意图；
图5为本发明实施例适用的一种待测设备的结构示意图；
图6a为本发明实施例适用的一种液位视窗区域的示意图；
图6b为本发明实施例适用的一种液位视窗区域的示意图；
图6c为本发明实施例适用的一种液位视窗区域的示意图；
图7为本发明实施例适用的一种检测待测设备的液位高度的流程示意图；
图8为本发明实施例适用的一种液位视频分析方法的流程示意图；
图9为本发明实施例适用的一种液位视频分析装置的结构示意图；
图10为本发明实施例适用的一种液位视频分析设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中的液位视频分析方法可以应用于如图1所示的应用场景，在该应用场景中包括待测设备101、图像采集设备102以及液位视频分析装置103。待测设备101可以是需要检测液位变化的设备，通过检测液位变化分析待测设备的性能。比如通过检测空调中装载冷媒的仪器的液位变化来检测空调的性能。图像采集设备102用于录制待测设备的液位变化过程的视频，图像采集设备102可以是录像机、摄像机等等。为了保证检测待测设备的液位的准确性，待测设备101和图像采集设备102之间的相对位置不变，同时在录制的过程中，待测设备101和图像采集设备102所处的环境也不变，比如环境光保持稳定和一致。当图像采集设备102采集待测设备的液位变化过程视频后，将液位视频发送至液位视频分析装置103，然后由液位视频分析装置103对液位视频进行分析确定待测设备的液位高度随时间变化的规律。
进一步地，在图1所示的应用场景图中，液位视频分析装置103的结构示意图如图2所示，液位视频分析装置103包括：液位视频分析模块1031、液位识别与检测模块1032、液位数据记录模块1033、结果输出模块1034。具体地，液位视频分析模块1031从液位视频中获取多帧待分析图像，同时根据液位视频中每帧图像对的记录时刻确定获取的多帧待分析图像的液位监测时刻。液位视频分析模块1031将多帧待分析图像以及多帧待分析图像对应的液位监测时刻发送至液位识别与检测模块1032。由液位识别与检测模块1032将对多帧待分析图像中的液位视窗区域进行水平边缘检测，确定多帧待分析图像中待测设备的液位，然后根据待分析图像中液位视窗区域与待测设备的液位视窗之间的比例关系确定待测设备在真实世界中的液位高度。之后液位识别与检测模块1032将多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及待测设备在多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度发送至液位数据记录模块1033。由液位数据记录模块1033将待测设备的液位高度以及液位监测时刻对应保存，也可以根据待测设备的液位高度以及液位监测时刻绘制待测设备的液位高度随时间变化的曲线。液位数据记录模块1033通过结果输出模块1034将液位高度变化曲线以及液位数据输出，以便测试人员能通过液位高度变化曲线以及液位数据进一步分析待测设备的性能。
基于图1所示的应用场景图和图2所示的液位视频分析装置的结构示意图，本发明实施例提供了一种液位视频分析方法的流程，该方法的流程可以由液位视频分析装置执行，如图3所示，包括以下步骤：
步骤S301，从液位视频中获取多帧待分析图像以及多帧待分析图像对应的液位监测时刻。
具体地，液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频，其中待测设备可以是需要监测液位变化的任意设备，液位视频中每一帧图像对应一个液位监测时刻。比如，空调通过冷媒传递热量产生制冷效果，冷媒容易吸热变成气体，又容易放热变成液体。当空调中的制冷机组运行时，蒸发器内的冷媒蒸发而吸热，蒸发器中的液位将发生变化。通过对蒸发器中液位变化进行分析可以得到空调的制冷效果。空调在正是投入市场之前，需要对空调的性能进行测试，特别是制冷功能。通过监测蒸发器的液位变化测试空调的制冷效果时，由于监测时间较长，无法让测试人员一直处于现场实时监测，所以通过录像设备实时录制蒸发器的液位变化过程，然后对录制的液位视频进行分析确定蒸发器的液位随时间变化的规律，从而测试空调的制冷效果。
可选地，在步骤S301中，多帧待分析图像可以是液位视频中的每一帧图像，也可以是按照一定规律从液位视频中选取的部分图像。
示例性地，若待测设备的液位随时间变化明显，为了提高待测设备的液位检测的准确性，可以将液位视频中的每一帧图像都作为待分析图像。
示例性地，若待测设备的液位随时间变化不明显，比如在10秒内待测设备的液位基本没有变化，那么可以每隔10秒从液位视频中选取一帧图像作为待分析图像，从而提高液位视频分析的效率。
步骤S302，针对多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对待分析图像进行边缘检测确定待分析图像中待测设备的液位。
在一种可能的实施方式中，对待分析图像直接进行边缘检测，将检测出的水平边缘线作为待分析图像中待测设备的液位。
在另一种可能的实施方式中，对待分析图像中的液位视窗区域进行边缘检测，将检测出的水平边缘线作为带分析图像中待测设备的液位，具体包括以下步骤，如图4所示：
步骤S401，从待分析图像中标定出待测设备的液位视窗区域。
液位视窗即液位计中用以指示和观察容器内液位的部件，在待测设备上安装液位计，然后通过液位视窗观察待测设备中的液位，示例性地，液位计、液位视窗以及待测设备之间的位置关系如图5所示。
录像设备在录制待测设备的液位视频时，是针对整个设备进行录制，而在确定待测设备的液位时，主要是通过观察液位视窗，为了提高液位检测精度，可以先从待分析图像中标定出待测设备的液位视窗区域，将液位视窗区域作为分析对象。可选地，可以人工从待分析图像中标记出液位视窗区域，也可以通过图像识别的方法从待分析图像中标记出液位视窗区域。
步骤S402，对液位视窗区域进行边缘检测确定液位视窗区域中的液位。
在一种可能的实施方式中，对液位视窗区域进行水平边缘检测确定液位视窗区域中的水平边缘线，在确定从液位视窗区域中检测出一条水平边缘线时，判断这条水平边缘线的长度是否大于预设阈值(比如液位视窗区域宽度的2/3)，若是，则将这条水平边缘线确定为液位视窗区域中的液位。由于在检测出水平边缘线后，进一步根据水平边缘线的长度判断水平边缘线是否为液位，从而提高液位检测精度。
在一种可能的实施方式中，对液位视窗区域进行水平边缘检测确定液位视窗区域中的水平边缘线，在确定从液位视窗区域中检测出多条水平边缘线时，根据前一帧待分析图像中待测设备的液位和后一帧待分析图像中待测设备的液位从多条水平边缘线中确定液位视窗区域中的液位。示例性的，由于在待测设备的液位表面出现气泡，导致对液位视窗区域进行水平边缘检测时，确定了三条水平边缘线，分别为水平边缘线A、水平边缘线B以及水平边缘线C。前一帧待分析图像的液位为液位M，后一帧待分析图像的液位为液位N。若水平边缘线A位于液位M与液位N之间，而水平边缘线B与水平边缘线C都没有位于液位M与液位N之间，则将水平边缘线A确定为液位视窗区域中的液位。若水平边缘线A和水平边缘线B位于液位M与液位N之间，而水平边缘线C没有位于液位M与液位N之间，则将水平边缘线A或水平边缘线B确定为液位视窗区域中的液位，或者将水平边缘线A或水平边缘线B中间的位置作为液位视窗区域中的液位。
在一种可能的实施方式中，对液位视窗区域进行水平边缘检测确定液位视窗区域中的水平边缘线，在确定从液位视窗区域中检测出多条水平边缘线时，将多条水平边缘线中最长的水平边缘线确定为液位视窗区域中的液位。示例性地，设定对液位视窗区域进行水平边缘检测确定三条水平边缘线，分别为水平边缘线A、水平边缘线B以及水平边缘线C，这三条水平边缘线中，水平边缘线A最长，则将水平边缘线A确定为液位视窗区域中的液位。
由于在对待分析图像的液位视窗区域进行边缘检测时，可能因为图像中除液位之外其它物体的影响，导致检测出多条水平线，在出现多条水平线时，根据前后帧待分析图像中的液位或水平线的长度从多条水平线中确定出液位，能有效提高液位检测精度。
步骤S403，将液位视窗区域中液位确定为待分析图像中待测设备的液位。
由于从待分析图像中进一步确定出液位视窗区域，然后对液位视窗区域进行边缘检测，减小了边缘检测范围，避免了待分析图像中除液位视窗区域以外的区域中的物体影响待测设备的液位检测，提高了待测设备的液位检测精度。
可选地，对液位视窗区域进行边缘检测确定液位视窗区域中的液位之前，可以先从液位视频中获取参考图像，其中，参考图像中的液位视窗区域的液位为零，然后将待分析图像中的液位视窗区域与参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
具体地，差图处理即去除待分析图像中与参考图像共同包含的物体。示例性地，设定参考图像中的液位视窗区域如图6a所示，由于参考图像中待测设备的液位为零，故图6a所示的液位视窗区域中没有液位。设定待分析图像中的液位视窗区域如图6b所示，图6b中存在液位。将图6a和图6b做差图处理后如图6c所示。由图6c可知，由于图6a和图6b中均包含液位视窗的边框，故进行差图处理后，可以去除待分析图像中液位视窗边框部分，而留下待分析图像中液位。进一步对图6c进行边缘检测，可以确定出图6c中的液位，避免了待分析图像中液位视窗的边框等因素影响液位检测。
由于在对液位视窗区域进行边缘检测之前，采用参考图像的液位视窗区域对待分析图像的液位视窗区域进行差图处理，而参考图像中的液位视窗区域与待分析图像的液位视窗区域之间的区别仅仅为液位不同，故进行差图处理后，可以滤除待分析图像的液位视窗区域中除液位以外的影响液位检测的物体，从而提高液位检测的精度。
步骤S303，根据待分析图像中待测设备的液位确定待测设备在待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
可选地，采用边缘检测得到的液位为待测设备在待分析图像中的液位，需要进一步根据待分析图像中的液位确定待测设备在真实世界中实际的液位高度，具体包括以下步骤，如图7所示：
步骤S701，将待分析图像中待测设备的液位与待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为待分析图像中待测设备的液位高度。
具体地，将待分析图像中待测设备的液位视窗区域底部作为待测设备的基准液位，通过测量待分析图像中的液位与待分析图像中液位区域底部之间的距离确定待分析图像中待测设备的液位高度。
步骤S702，根据待分析图像中待测设备的液位高度、待分析图像中液位视窗区域与待测设备的液位视窗之间的比例关系确定待测设备在待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
由于待分析图像中待测设备的液位高度并不是待测设备的实际液位高度，而是经过缩放后的液位高度，故需要进一步将待分析图像中待测设备的液位高度转化为待测设备的实际液位高度。本发明实施例中，通过在待测设备上设置刻度参照标准件，该标准件的高度已知。然后测量待分析图像中标准件的高度，将待分析图像中标准件的高度与标准件实际高度之间的比例关系作为待分析图像中液位视窗区域与待测设备的液位视窗之间的比例关系，进一步地，根据该比例关系以及待分析图像中待测设备的液位高度可以确定出待测设备的实际液位高度。通过设置标准件确定待分析图像中的物体与实际物体之间的比例关系，故对待分析图像进行检测确定出待分析图像中待测设备的液位高度后，可以直接根据比例关系将图像中待测设备的液位高度转化为待测设备实际的液位高度，实现了待测设备的液位高度的自动化检测，提高了液位检测的效率和精度。
步骤S304，根据多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及待测设备在多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定待测设备的液位高度随时间变化的规律。
具体实施中，将液位监测时刻与待测设备的液位高度对应保存，然后绘制监测时刻与待测设备的液位高度之间的液位变化曲线。在待分析图像中检测出液位后，可以在待分析图像中标记出待测设备的实际液位高度，然后将标记液位的多帧待分析图像按照顺序组成分析视频。最后将液位高度数据、液位变化曲线以及分析视频输出至测试人员，以便测试人员根据上述数据对待测设备的性能进行分析。
为了更好的解释本发明实施例，下面结合具体的实施场景描述本发明实施例提供的一种液位视频分析方法，如图8所示，该方法包括以下步骤：
步骤S801，获取待分析图像。
步骤S802，人工标记液位视窗区域。
步骤S803，获取参考图像，参考图像中的液位视窗区域的液位为零。
步骤S804，将待分析图像中的液位视窗区域与参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
步骤S805，对待分析图像中的液位视窗区域进行水平边缘检测确定液位。
步骤S805，根据待分析图像中液位视窗区域的液位确定待分析图像中待测设备的液位高度。
步骤S807，检测待分析图像中标准件的高度。
步骤S808，确定待分析图像中标准件的高度与标准件的实际高度之间比例关系。
步骤S809，根据该比例关系以及待分析图像中待测设备的液位高度确定待测设备的实际高度。
步骤S810，在待分析图像中标记待测设备的实际液位高度。
步骤S811，当前的待分析图像是否为最后一帧待分析图像，若是，则执行步骤S812，否则执行步骤S801。
步骤S812，输出液位变化曲线以及由多帧待分析图像组成的分析视频。
本发明实施例中，由于从液位视频中选取多帧待分析图像，对待分析图像进行边缘检测确定待分析图像中待测设备的液位，然后进一步确定真实世界中待测设备的液位高度，实现了对待测设备的液位高度进行自动测量，而不需要人工读取液位刻度确定液位高度，不仅节约了人力成本，同时提高了精度和效率。其次，由于每一帧待分析图像对应一个液位监测时刻，对每一帧待分析图像进行边缘检测确定出待测设备的液位高度后，结合待分析图像对应的监测时刻以及待测设备的液位高度可以确定待测设备的液位高度随时间变化的规律，实现对液位变化的自动分析。
基于相同的技术构思，本发明实施例提供了一种液位视频分析装置，如图9所示，该装置900包括：获取模块901、检测模块902、处理模块903、分析模块904。
获取模块901，用于从液位视频中获取多帧待分析图像以及所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻，所述液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频；
检测模块902，用于针对所述多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位；
处理模块903，用于根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度；
分析模块904，用于根据所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及所述待测设备在所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定所述待测设备的液位高度随时间变化的规律。
可选地，所述检测模块902具体用于：
从所述待分析图像中标定出所述待测设备的液位视窗区域；
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位；
将所述液位视窗区域中液位确定为所述待分析图像中待测设备的液位。
可选地，所述检测模块902还用于：
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位之前，从所述液位视频中获取参考图像，所述参考图像中的液位视窗区域的液位为零；
将所述待分析图像中的液位视窗区域与所述参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
可选地，所述检测模块902具体用于：
对所述液位视窗区域进行水平边缘检测确定所述液位视窗区域中的水平边缘线；
在确定所述水平边缘线的长度大于预设阈值时，将所述水平边缘线确定为所述液位视窗区域中的液位。
可选地，所述处理模块903具体用于：
将所述待分析图像中待测设备的液位与所述待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为所述待分析图像中待测设备的液位高度；
根据所述待分析图像中待测设备的液位高度、所述待分析图像中液位视窗区域与所述待测设备的液位视窗之间的比例关系确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
本发明实施例提供了一种液位视频分析设备，包括至少一个处理单元、显示单元以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行液位视频分析方法的步骤。如图10所示，为本发明实施例中所述的终端设备的硬件结构示意图，该终端设备具体可以为台式计算机、便携式计算机、智能手机、平板电脑等。具体地，该液位视频分析设备可以包括存储器1001、处理器1002及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器1002执行所述程序时实现上述实施例中的任一液位视频分析方法的步骤。其中，存储器1001可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，并向处理器1002提供存储器1001中存储的程序指令和数据。
进一步地，本申请实施例中所述的液位视频分析设备还可以包括输入装置1003以及输出装置1004等。输入装置1003可以包括键盘、鼠标、触摸屏等；输出装置1004可以包括显示设备，如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、阴极射线管(Cathode RayTube，CRT)，触摸屏等。存储器1001，处理器1002、输入装置1003和输出装置1004可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。处理器1002调用存储器1001存储的程序指令并按照获得的程序指令执行上述实施例提供的液位视频分析方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其存储有可由液位视频分析设备执行的计算机程序，当所述程序在液位视频分析设备上运行时，使得所述液位视频分析设备执行液位视频分析方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种液位视频分析方法，其特征在于，包括：
从液位视频中获取多帧待分析图像以及所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻，所述液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频；
针对所述多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位；
根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度；
根据所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及所述待测设备在所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定所述待测设备的液位高度随时间变化的规律。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位，包括：
从所述待分析图像中标定出所述待测设备的液位视窗区域；
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位；
将所述液位视窗区域中液位确定为所述待分析图像中待测设备的液位。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位之前，还包括：
从所述液位视频中获取参考图像，所述参考图像中的液位视窗区域的液位为零；
将所述待分析图像中的液位视窗区域与所述参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位，包括：
对所述液位视窗区域进行水平边缘检测确定所述液位视窗区域中的水平边缘线；
在确定所述水平边缘线的长度大于预设阈值时，将所述水平边缘线确定为所述液位视窗区域中的液位。
5.如权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度，包括：
将所述待分析图像中待测设备的液位与所述待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为所述待分析图像中待测设备的液位高度；
根据所述待分析图像中待测设备的液位高度、所述待分析图像中液位视窗区域与所述待测设备的液位视窗之间的比例关系确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
6.一种液位视频分析装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于从液位视频中获取多帧待分析图像以及所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻，所述液位视频为预先监测的待测设备的液位变化过程视频；
检测模块，用于针对所述多帧待分析图像中的任意一帧待分析图像，对所述待分析图像进行边缘检测确定所述待分析图像中待测设备的液位；
处理模块，用于根据所述待分析图像中待测设备的液位确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度；
分析模块，用于根据所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻以及所述待测设备在所述多帧待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度确定所述待测设备的液位高度随时间变化的规律。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：
从所述待分析图像中标定出所述待测设备的液位视窗区域；
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位；
将所述液位视窗区域中液位确定为所述待分析图像中待测设备的液位。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块还用于：
对所述液位视窗区域进行边缘检测确定所述液位视窗区域中的液位之前，从所述液位视频中获取参考图像，所述参考图像中的液位视窗区域的液位为零；
将所述待分析图像中的液位视窗区域与所述参考图像中的液位视窗区域进行差图处理。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：
对所述液位视窗区域进行水平边缘检测确定所述液位视窗区域中的水平边缘线；
在确定所述水平边缘线的长度大于预设阈值时，将所述水平边缘线确定为所述液位视窗区域中的液位。
10.如权利要求7至9任一所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
将所述待分析图像中待测设备的液位与所述待分析图像中待测设备的基准液位的差值确定为所述待分析图像中待测设备的液位高度；
根据所述待分析图像中待测设备的液位高度、所述待分析图像中液位视窗区域与所述待测设备的液位视窗之间的比例关系确定所述待测设备在所述待分析图像对应的液位监测时刻的液位高度。
11.一种液位视频分析设备，其特征在于，包括至少一个处理单元、以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有计算机程序，当所述程序被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行权利要求1～5任一权利要求所述方法的步骤。
12.一种计算机可读介质，其特征在于，其存储有可由终端设备执行的计算机程序，当所述程序在液位视频分析设备上运行时，使得所述液位视频分析设备执行权利要求1～5任一所述方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN201810929030.9A CN110836705A (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种液位视频分析方法及装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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