水庫水位監(jiān)測是水利部門重要的工作,水庫水位變化的實時監(jiān)測對于人們的生產(chǎn)生活有重要意義。隨著圖像處理技術(shù)的日趨成熟,在環(huán)境監(jiān)測中也將圖像、視頻監(jiān)控技術(shù)作為重要的監(jiān)測手段。水庫水位監(jiān)測常采用人工的方式或者傳統(tǒng)的水位傳感器測量,人工監(jiān)測方式費時費力,并且在惡劣天氣的情況下難以實時監(jiān)控。圖像識別技術(shù)的發(fā)展將更好的服務(wù)于水位監(jiān)測。基于上述情況,本文研制了一種基于圖像識別的水庫水位自動監(jiān)測儀。結(jié)合單片機(jī)技術(shù),利用攝像頭對水庫中的水位尺圖像進(jìn)行拍攝,運用圖像處理技術(shù)對拍攝到的水位尺圖像進(jìn)行識別。水位尺采用新型的二維碼標(biāo)識的結(jié)構(gòu)。水位監(jiān)測儀外殼為自行設(shè)計的機(jī)械結(jié)構(gòu),使用兩個推拉式電磁鐵實現(xiàn)殼體自動地開關(guān),滿足水位監(jiān)測儀在外界使用時防水防塵的要求。采用STM32F407作為主控芯片進(jìn)行水庫水位的自動監(jiān)測。圖像采集部分主要由STM32F407ZGT6、OV5640攝像頭構(gòu)成,該部分負(fù)責(zé)對新型的二維碼標(biāo)識的水位尺圖像進(jìn)行采集,攝像頭通過DCMI接口與STM32F407單片機(jī)相連。水位監(jiān)測儀由lm2595-5.0和lm2596-3.3等構(gòu)成穩(wěn)壓電路,將外部電源模塊輸入的24V電壓轉(zhuǎn)為5V和3.3V,可以由太陽...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 水庫水位監(jiān)測儀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 水位檢測方式現(xiàn)狀
        1.2.2 基于圖像識別的水位監(jiān)測現(xiàn)狀
    1.3 課題研究主要內(nèi)容
    1.4 論文內(nèi)容組織
第二章 基于圖像識別的水庫水位自動監(jiān)測儀的總體設(shè)計
    2.1 水位監(jiān)測儀的系統(tǒng)設(shè)計要求
    2.2 水庫水位自動監(jiān)測儀總體結(jié)構(gòu)
        2.2.1 二維碼標(biāo)識水位尺的設(shè)計
        2.2.2 監(jiān)測儀外部殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 監(jiān)測儀水位信息獲取方案設(shè)計
    2.4 監(jiān)測儀硬件方案設(shè)計及元器件選型
    2.5 監(jiān)測儀軟件方案設(shè)計
    2.6 本章小結(jié)
第三章 水庫水位自動監(jiān)測儀的硬件設(shè)計
    3.1 控制核心
        3.1.1 微控制器
        3.1.2 微控制器最小系統(tǒng)
    3.2 穩(wěn)壓電路
    3.3 攝像頭模塊電路
    3.4 數(shù)據(jù)存儲電路
    3.5 GPRS通信電路
    3.6 推拉式電磁鐵控制電路
    3.7 SD卡接口電路
    3.8 按鍵控制部分
    3.9 雨滴傳感器部分
    3.10 水庫水位自動監(jiān)測儀實物圖
    3.11 本章小結(jié)
第四章 水庫水位自動監(jiān)測儀的軟件部分設(shè)計
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境
    4.2 攝像頭驅(qū)動程序設(shè)計
    4.3 SD卡驅(qū)動程序設(shè)計
    4.4 雨滴傳感器程序設(shè)計
    4.5 水庫水位自動監(jiān)測儀圖像識別算法
        4.5.1 二維碼標(biāo)識水位尺圖像灰度處理
        4.5.2 二維碼標(biāo)識水位尺圖像濾波處理
        4.5.3 二維碼標(biāo)識水位尺圖像二值化處理
        4.5.4 二值化圖像的形態(tài)學(xué)處理
        4.5.5 特征圖像的提取
        4.5.6 水庫水位信息獲取
    4.6 GPRS通訊模塊程序設(shè)計
    4.7 本章小結(jié)
第五章 水庫水位自動監(jiān)測儀的調(diào)試過程及結(jié)果分析
    5.1 水庫水位自動監(jiān)測儀的圖像采集及處理過程
    5.2 水庫水位自動監(jiān)測儀的實驗結(jié)果
    5.3 實驗結(jié)果的誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 課題總結(jié)
    6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3811923