[01926509]一种测量坡面薄层水流深度的试验装置及其工作方法
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技术详细介绍
本发明涉及一种基于边缘检测算法测量坡面薄层水流深度的装置及方法 ， 该装置包括 刚性支架、PLA制支架、工业摄像机、“一 ”字线激光器与树莓派4B微型电脑 ，通过树莓派4B微型 电脑内置的Spyder软件进行坡面薄层水流深度测量程序的编写 ， 该程序代码基于Python语言与 OpenCV计算机视觉库 ，可依次实现读取实时图像、逐帧截取图像、经边缘检测提取“一 ”字线激光 边缘像素点坐标、计算坡面薄层水流深度等功能。
产业化前景： 目前常用的薄层水流深度测定方法包括直接测量和间接测量两类 ，其中直接测量 多采用直尺、游标卡尺与水深测针 ，间接测量法则是通过测量流量与流速 ，再通过水动力学公式来 推导坡面薄层水流深度。 由于坡面流水深较浅 ，采用直尺、游标卡尺与水深测针时需要同时多点、
多断面同时进行测量 ，这样就会造成测量耗时长、影响试验进度等问题 ，并且人为判断测针是否接 触水面的读数方式容易引起较大的测量误差。 本发明基于Python语言与OpenCV计算机视觉库进行 边缘检测算法编程 ，可直接通过获取水流表面激光线偏移量计算水深 ，与现有技术相比 ，本发明测 量耗时短、操作简单、 自动化程度高 ，测定结果精确稳定 ，并且可以测量水流断面上各个位置的实 时水深。另外可通过Matlab软件对水流波形进行三维模拟 ，更加直观地刻画出在不同流量、不同断 面下随时间变化的水流波形三维曲面图。