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传感器与微系统( Transducer and Microsystem Technologies）
2016年第35卷第10期
DOI:10. 13873/J.10009787( 2016 )10014804
IADF算法在双色水位计液位图像测量中的应用
冯广，张长胜，刘子裕，李川，钱斌，张汉平（昆明理工大学信息工程与自动化学院，云南昆明650500）
摘要：为广代替值守人员目测水位计液位值，研究基于工控机IPC)的智能遥视系统和数学图像处理算法，给出了水位计图像识别流程。分析广传统P-M模型各间异性扩散德波算法，给出了一种改进各间异性扩滤波IADF算法，结合给出的图像畸变校正和亮化算法，实现了水位计液位值的智能读数。实
验结果表明：该算法及其实现系统智能化程度高，具有良好实时性和较高识别率。关键词：液位值；智能遥视系统；亮化算法；改进的各向异性扩散滤波
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1000-9787(2016)10-0148-04
Application ofIADFalgorithmforlevelimagemeasurement
bicolorwaterlevelgauge
FENG Guang, ZHANG Chang-sheng, LIU Zi-yu, LI Chuan, QIAN Bin, ZHANG Han-ping
( Faculty of Information Engineering and Automation,Kunming University of Science and
Technology,Kunming650500,China）
Abstract: To replace on-duty staff viewing liquid level value on water level gauge, intelligent remote viewing system based on industrial PC IPC ) and digital image processing algorithm are researched, and image recognition process of water level gauge is given, Analyze traditional P-M model anisotropic dffusion filtering( ADF ) algorithm, an improved anisotropie diffusion filtering( IADF )algorithm is presented, combined with given image distortion correction and brighten algorithm, so that intelligent reading of liquid level value of water level gauge is realized. Experimental results show that the algorithm and the realized system have higher intelligentize degree and good real-time and higher recognition rate
Key words: liquid level value; intelligent remote viewing system; brighten algorithm; improved anisotropic diffusion filtering( IADF )
0引言
锅炉作为特种压力设各，其运行参数包括温度、汽压和液位等。锅炉双色水位计液位反映了锅炉负荷与给水之间的平衡关系。液位过高造成蒸汽带水，致使过热器受热面及汽轮机通流部分结垢，严重时造成过热器和再热器超温爆管及汽轮机水冲击等事故；液位过低使锅炉水循环失衡，易使水汽化烧坏锅炉基至爆炸。随着智能化仪表与遥视技术发展，数据检测由传统人工方式转变为智能仪表检测，通过采用图像处理方法，实现数值智能读取，其不但降低值守人员工作量，而且提高了生产效率，保障设备运行可靠性。
林瑞凤等人针对明渠水位获取问题，提出一种基于图像的水位自动测量方法，并采用改进边缘检测算法对水位图像处理来获取液位高度！)。叶昕鑫等人针对液位检测时环境不理想或液体存在杂质等情况，提出改进粒子滤波
收稿日期：2015-11-04
算法，提高了系统检测鲁棒性，进而获取较清晰液位图像2]。黄玲等人通过分析液体折射原理，提出了带标杆的液位检测算法，能够识别标杆在液面处的虚拟折射点，实现较准确地检测液位高度3)。KumalJP针对透明瓶装水液位图像，提出了一种最优边缘检测算法，获取更清晰图像边缘信息4]。
本文以智能遥视技术的锅炉水位检测为主题论述研究对采集的液位图像，采用亮化处理、无限对称指数滤波器（infinite symmetric exponential filter，ISEF）边缘检测、八分格数字识别法等算法，且给出一种改进的各向异性扩散滤波算法，进而开发了液位检测系统，实现智能监测液位数值，
系统硬件结构与检测流程
该液位检测系统使件结构图如图1所示，CCD摄像头是系统图像采集设备，视频采集卡是CCD摄像头与工控
*基金项目：云南省中青年学术和技术带人后备人才项目（2012HB011)；昆明理工大学学科方向建设研究项目（14078212）