(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 202210497854.X (22)申请日 2022.05.09 (71)申请人 天地伟业 技术有限公司 地址 300450 天津市滨 海新区华苑产业区 (环外)海 泰华科二路8号 (72)发明人 瞿关明　张毅强　王汝杰　韩强　 刘乡盟　黄凯　王洪涛　 (74)专利代理 机构 北京众达德权知识产权代理 有限公司 1 1570 专利代理师 樊欣 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 5/235(2006.01) G01F 23/04(2006.01)G06V 10/22(2022.01) G06V 10/94(2022.01) G06V 20/40(2022.01) G06V 20/52(2022.01) (54)发明名称 一种河道 监测装置、 方法及计算机可读存储 介质 (57)摘要 本发明提供了一种河道 监测装置、 方法及计 算机可读存储介质， 属于河道管理的技术领域， 解决了现有的河道监测方式具有成本高的技术 问题。 一种河道监测装置， 用于监测河道上预设 的多个设置有水尺的检测点， 包括摄像机、 云台、 倾角仪和CP U； 云台和倾角仪与摄像机相固定， 云 台用于控制摄像机的拍摄位置， 倾角仪用于检测 摄像机沿Y轴的倾斜角度； 摄像机的视频输出端 与CPU的输入端电连接； 云台和倾角仪的信息输 出端与CPU的输入端电连接， CP U的输出端分别 与 云台和倾角仪的控制端电连接； CPU利用控制倾 角仪的倾斜角度及云台的转动， 使得摄像机对预 设的多个检测点进行视频数据采集， CPU对视频 数据进行识别， 得到河道水位、 流速或流 量数据。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 114885127 A 2022.08.09 CN 114885127 A 1.一种河道监测装置， 其特征在于， 用于监测河道上预设的多个设置有水尺的检测点， 包括摄像机、 云台、 倾角仪和CPU； 所述云台和所述倾角仪与所述摄像机相固定， 所述云台用于控制摄像机的拍摄位置， 所述倾角仪用于检测所述摄 像机沿Y轴的倾 斜角度； 所述摄像机的视频输出端与所述CPU的输入端电连接； 所述云台和所述倾角仪的信息输出端与所述CPU的输入端电连接， 所述CPU的输出端分 别与所述云台和所述 倾角仪的控制端电连接； 所述CPU利用控制所述倾角仪的倾斜角度及所述云台的转动， 使得摄像机对预设的多 个检测点进行视频数据采集， 所述CPU对视频数据进行识别， 得到河道水位、 流速或流量数 据。 2.根据权利要求1所述的河道监测装置， 其特征在于， 所述摄像机上设置有红外补光 灯。 3.根据权利要求1所述的河道监测装置， 其特征在于， 所述CPU的信息输出端连接有通 讯装置。 4.一种河道监测方法， 其特征在于， 应用于权利要求1至3任意一项所述河道监测装置 的CPU， 所述方法包括： 接收多个 检测点的云台坐标和倾角 角度； 根据多个检测点的云台坐标和倾角角度， 依次采集多个检测点的视频数据， 得到包含 水面的目标视频 数据； 对目标视频 数据进行 水位识别， 得到河道水位数据； 对目标视频数据进行特征点分析， 得到目标视频数据中相邻 两帧的特征点起始像素坐 标和特征点终点像素坐标； 获取目标视频数据对应的检测点的倾角角度作为目标倾角角度， 根据目标倾角角度、 摄像机到水面的垂直距离和摄 像机焦段， 得到 视频视野空间尺寸； 根据特征点起始像素坐标、 特征点终点像素坐标、 视频视野空间尺寸及河道水位数据， 利用像素坐标空间坐标转换公式， 得到特 征点空间位移； 根据特征点空间位移及相邻两帧时间 间隔， 得到河道流速数据。 5.根据权利要求4所述的河道监测方法， 其特征在于， 所述对目标视频数据进行水位识 别， 得到河道水位数据的步骤， 包括： 利用已训练的水尺模型对目标视频 数据进行识别， 得到距离水面 最近的水尺数字； 利用已训练的水面模型对目标视频 数据进行识别， 得到水面所处的水尺位置； 根据距离水面 最近的水尺数字与水面所处的水尺位置， 得到水尺水位数据； 将水尺水位数据与当前 水尺的海拔高程相加， 得到河道水位数据。 6.根据权利要求4所述的河道监测方法， 其特征在于， 根据特征点起始像素坐标、 特征 点终点像素坐标、 视频视野空间尺寸及河道水位数据， 利用像素坐标空间坐标转换公式， 得 到特征点空间位移的步骤， 包括： 根据视频视野的空间尺寸， 得到 视频视野的空间宽度； 将视频视野的空间宽度、 目标倾角角度、 摄像机高程、 河道水位数据、 特征点起始像素 坐标和特征点终点像素坐标带入像素坐标 空间坐标转换公式， 得到特征点起始空间坐标和权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114885127 A 2特征点终点空间坐标； 根据特征点起始空间坐标和特 征点终点空间坐标， 计算特 征点空间位移。 7.根据权利要求4所述的河道监测方法， 其特征在于， 所述对目标视频数据进行特征点 分析， 得到特 征点起始像素坐标和特 征点终点像素坐标的步骤， 包括： 对目标视频数据中的相邻两帧图像进行角点检测， 得到相邻两帧图像上的多个特征 点； 对相邻两帧图像上的多个特征点进行匹配识别， 识别出分布在相邻 两帧图像上的多组 同一特征点； 对多组同一特 征点进行筛 选， 得到一组特 征点作为目标 特征点； 根据目标 特征点， 得到特 征点起始像素坐标和特 征点终点像素坐标。 8.根据权利要求4所述的河道监测方法， 其特征在于， 所述根据多个检测点的云台坐标 和倾角角度， 依次采集多个检测点的视频数据， 得到包含水面的目标视频数据 的步骤， 包 括： 根据检测点的云台坐标和倾角 角度， 采集检测点的视频 数据； 对视频数据进行识别， 判断是否为包 含水面的目标视频 数据； 若否， 则对下一个检测点执行根据检测点的云台坐标和倾角角度， 采集检测点的视频 数据的步骤； 若是， 则得到水面的目标视频 数据。 9.根据权利要求8所述的河道监测方法， 其特征在于， 所述根据检测点的云台坐标和倾 角角度， 采集检测点的视频 数据的步骤， 包括： 根据检测点的云台坐标和倾角 角度， 定位到检测点； 到达检测点后， 接收实时倾角 角度和实时云台垂直 坐标角度； 判断实时倾角 角度与实时云台垂直 坐标角度是否一 致； 若否， 则定位失败， 执 行根据检测点的云台坐标和倾角 角度， 定位到检测点的步骤； 若是， 则定位成功， 采集检测点的视频数据， 对一下检测点执行根据检测点的云台坐标 和倾角角度， 定位到检测点的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有机器可运 行指令， 所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时， 所述计算机可运行指令促使所 述处理器运行 所述权利要求 4至9任一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114885127 A 3