高清視頻處理技術(shù)在水庫水位遠程自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

【摘要】我國對水庫的管理工作正在不斷加強和創(chuàng)新，我國優(yōu)先采用高清視頻處理技術(shù)，對水庫的水位進行自動監(jiān)測，將水庫的管理工作與科技技術(shù)結(jié)合在一起，能夠有效地增強我國對水庫的管理力度。本文主要從高清視頻處理技術(shù)入手，對其如何實現(xiàn)水庫的水位管理的方式進行分析，研究該技術(shù)在水庫水位遠程中自動監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用情況，如何運用各項技術(shù)模塊實現(xiàn)水位的自動監(jiān)測，以供專業(yè)人士參考。

【關(guān)鍵詞】高清視頻；處理技術(shù)；水庫水位；自動監(jiān)測系統(tǒng)

一、自動監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

水庫自動監(jiān)測系統(tǒng)，主要由多個系統(tǒng)板塊進行構(gòu)成，分別實現(xiàn)不同的功能。如，用CCD攝像頭和圖像采集卡來實現(xiàn)水位情況資訊獲取的功能，用水庫水位夜光液位標尺來測算出水庫的水位，通過電腦上的圖像處理版塊對水位圖像進行分析，將最終的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)庫，上傳至服務(wù)器，各個服務(wù)終端用無線連接的方式與數(shù)據(jù)服務(wù)庫進行數(shù)據(jù)的交流，完成整個自動監(jiān)測工作。

在進行水位自動監(jiān)測工作時，首先設(shè)定標尺的目標位置，在合適的位置上將標尺畫出來，用夜光液位標尺進行測量的好處是不管什么時間點，都能測量出水位數(shù)據(jù)，就算在夜晚，夜光標尺也能有超清晰的對比度提供可視服務(wù)。將CCD攝像頭安裝在標尺的正對面，保證攝像頭可以用平視的視角觀測到水位情況，主要通過攝像頭采集到的水位視圖來進行水位數(shù)據(jù)的分析；視頻線將攝像頭采集到的圖像轉(zhuǎn)移到了圖像采集卡中，系統(tǒng)將其簡化，通過預(yù)處理的方式將標尺的原圖還原，還原的標尺從上到下將像素信息進行統(tǒng)計，累加得出最終的坐標像素圖；通過電腦的圖像處理軟件將水位的高度直接統(tǒng)計出來，第一時間將統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)輸送至數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫主要負責(zé)的內(nèi)容是與服務(wù)器連接，當(dāng)服務(wù)器進行監(jiān)測工作時，能夠啟動連接功能。通過WIFI連接的方式，將手機與服務(wù)器連接在一起，通過查詢，服務(wù)器將數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容傳輸?shù)绞謾C上，讓使用的用戶了解實時數(shù)據(jù)，當(dāng)水位超過預(yù)定的安全值時，服務(wù)器就會自動報警，從本質(zhì)上減少安全隱患。

二、高清視頻處理技術(shù)在水庫水位遠程自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）視頻采集

在水位監(jiān)測系統(tǒng)中，視頻采集工作相對來說是最重要的，將拍攝的視頻圖像進行視圖分析，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息后輸入到數(shù)據(jù)庫中，用幀存儲器保存整個視頻圖像，便于進行更深的圖像分析工作。視頻采集工作通過圖像采集卡、CCD高清攝像機和計算機這三個設(shè)備聯(lián)合進行，共同收集視頻信息。整個圖像同時也要進行采集，通過采集接口和處理接口，將圖像資料進行采集和處理，采集時保存的格式可以直接是數(shù)字資料，也可以是視頻和音頻結(jié)合的格式，在數(shù)字化格式下，兩者都可以同步進行播放，視頻信號通過服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換后傳輸給計算機，整個數(shù)據(jù)保存在電腦的數(shù)據(jù)庫中。

（二）數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)

在整個水位監(jiān)測系統(tǒng)中，終端的應(yīng)用程序和服務(wù)器主要通過Socket通信系統(tǒng)來實現(xiàn)連接功能，連接后主要運輸水位數(shù)據(jù)，Socket通信系統(tǒng)專門將信息保存成數(shù)據(jù)包的格式運輸至數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容都是按照日期進行存儲的，當(dāng)使用者相對數(shù)據(jù)內(nèi)容進行分析時，輸入想查詢的日期，當(dāng)日所有的數(shù)據(jù)都能顯示出來，使用戶減少在查找數(shù)據(jù)上花費的時間，增加了用戶的工作效率。服務(wù)器中的所有數(shù)據(jù)都可以用變化折線圖顯示出來，讓用戶掌握該水位的主要變化趨勢，更好做出相應(yīng)的改變。

（三）無線數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容傳輸?shù)椒?wù)器后，用戶可通過無線連接的方式在移動終端上獲取數(shù)據(jù)，服務(wù)器終端和移動設(shè)備之間，通過WIFI進行無線連接，可實現(xiàn)在移動設(shè)備上實時獲取數(shù)據(jù)。安裝監(jiān)測軟件后需要根據(jù)提示添加遠程監(jiān)控的IP地址，電腦端的服務(wù)器與手機終端聯(lián)系在一起，便可以實時傳輸數(shù)據(jù)，各端口之間通過Socke系統(tǒng)連接在一起，各臺服務(wù)器不僅接受監(jiān)測者的命令，同時也接受使用者的命令，同步實現(xiàn)水位監(jiān)測工作。

（四）水庫水位折線圖

水位監(jiān)測系統(tǒng)中，為了直觀地給用戶展現(xiàn)出水位的變化，高清視頻圖像處理技術(shù)在監(jiān)測系統(tǒng)中直觀地將數(shù)據(jù)匯成了數(shù)據(jù)折線圖，用戶可以通過瀏覽規(guī)定時期的水位折線圖來對判斷水位數(shù)據(jù)的變化原因，讓用戶對水庫的水位有更充分的了解。視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)為了將水庫的水位折線圖顯示出來，專門用了四個不同的系統(tǒng)實現(xiàn)該技術(shù)，首先使用了手機畫圖平臺，提供完整的圖像繪畫元素，使用onDraw （） 方法直接在Canvas上將圖形繪制出來；通過數(shù)據(jù)處理軟件將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提取出來，用文本文檔的形式將數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)中，使用繪圖軟件將數(shù)據(jù)的變化通過折線圖的形式表現(xiàn)出來，使用戶有直觀的折線變換印象。最后在折線圖上設(shè)立一個標準的起始點和終點，在畫布上繪出橫坐標和縱坐標，完善圖像上的數(shù)據(jù)內(nèi)容注釋，讓用戶更直觀地獲取信息。

（五）安全預(yù)警系統(tǒng)

結(jié)合水庫安全分析數(shù)據(jù)對危險區(qū)域做出預(yù)警，預(yù)警信息可通過聲音、圖像和短信的方式發(fā)布，監(jiān)測軟件中對預(yù)警部位發(fā)出紅色閃爍光圈的方式預(yù)警，同時發(fā)出警報聲，通過短信貓將預(yù)警信息發(fā)送給水庫安全責(zé)任人，短信內(nèi)容包括：預(yù)警時間、危險部位、自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和警戒數(shù)據(jù)等信息。安全責(zé)任人接到預(yù)警信息后根據(jù)防御預(yù)案及時做出響應(yīng)避免出現(xiàn)安全事故。

三、結(jié)語

采用高清視頻處理技術(shù)對水庫水位遠程實現(xiàn)自動監(jiān)測時，通過不同設(shè)備對水位監(jiān)測視頻圖像進行處理，用CCD攝像機進行原視頻的采集，用圖像采集卡進行數(shù)據(jù)資料的匯總，用計算機進行資料的處理，這三個設(shè)備分別在視頻采集處理工作上起到不同作用。利用圖片的性質(zhì)，用不同的分析技術(shù)對圖像進行處理，將圖像中水位的數(shù)據(jù)通過預(yù)處理方式得出；將檢測出來的數(shù)據(jù)直接輸送到計算機數(shù)據(jù)庫中，將每個視頻圖像的禎都進行像素處理，將每項數(shù)據(jù)都同正常數(shù)據(jù)進行對比，提高檢測工作的準確度。

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