基于视频处理的河水流速监测系统设计

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。●论文作者签名：—垂耙』莹鱼窆一日期：—五止L厶卜关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允

2、许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：旌孟鱼乳日期：趋f墨：笸!Z导师签名：太原理工大学硕士研究生学位论文基于视频处理自勺河水流速监测系统设计I燃黜螋摘要我国河流众多，河流的综合利用在国家经济社会发展中占有重要的地位。在我国，洪涝和水旱灾害频繁发生，给国家造成巨大损，还有水资源分布不均、短缺，为了合理利用需要及时得到调控，这些问题的解决都需要依靠水文监测信息。流速测量是水文监测的主要工作之一，但是目前流速

3、测量方法在应用方面都有一定的局限性。随着多媒体技术和无线网络的快速发展，同时嵌入式系统已经在社会各个领域得到广泛的应用，可以结合各自的特点设计一种体积小、准确、方便灵活，应用无线视频监控技术来测量流速的新方法。本文测量流速的新方法是针对在高洪期间河流湍急、水位暴跌暴涨、含沙量大，混杂物多，传统的测速仪无法使用的情况而设计的。该方法应用视频监控技术，利用摄像头采集河流中浮标的视频图像，通过摄像机标定，建立合理的摄像机投影模型，将监控图像的坐标信息正确转换为实际水面坐标信息，然后应用视频图像处理技术，对浮标进行检测与跟踪，

4、确定浮标的运动轨迹，从而实现河流流速的测量。硬件方面，采用了Atmel公司AT91SAM9260删处理器和TI公司的TMS320DM642DSP芯片为主体的硬件系统架构。删偏于控制，在系统中处于核心地位且在通信和实时控制方面具有独特的优势，并对删硬件电路进行设计；DSP偏于运算，可以对视频图像大量的数据信息进行及时处理，大大缩短运算时间，并对DSP硬件T太原理工大学硕士研究生学位论文电路进行设计。删与DSP之间信息交换通过唧I接口实现，同时删通过USB接口与WIFI无线模块相连接，将处理结果远程无线传输给监控中心。软件

5、方面，为中央控制模块删选取LinuX操作系统，建立软件开发平台，并对ARM外设设备驱动程序进行设计；同时为视频图像处理模块DSP建立CCS集成开发环境，并运用RF5软件框架进行DsP软件开发。DSP视频处理模块主要包括目标检测算法和目标跟踪算法的设计，结合监测系统所工作环境，选取合适目标检测算法和目标跟踪算法，并进行仿真。设计的基于视频处理的河水流速监测系统能够很好适应工作在环境恶劣，野外比较偏僻地方，能够实现无人值守的功能，而且能够将水情及时传输到监控中心，让工作人员进行分析，为水资源的合理调度或者洪水预防提供科学的

6、依据。关键词：流速测量，视频监控，洲，DSP，Linux系统II太原理工大学硕士研究生学位论文VELOCITYOFIUVERFLOWMONITORINGSYSTEMDESIGNBASEDONVIDEOPROCESSINGABSTRACTTherearemanynumbersofriVersinourcountlyThecomprehensiVeutilizeofthosepossessesasignificamstatus证thedevelopmentofnationaleconomyandsocie妙Floodand

7、drou曲thappens行equentlyinourcount巧whichcausesenomouslose．Besides，uneVendistributionandshortageofthewaterresource，inordertoreasonableutilization，weneedtoregulatetimely．TbsolVetheseproblems，weneedtorelyonthehydrologicalmonitoringinfomation．TheVeloci哆measurementison

8、eofthemainworksofthehydrologicalmonitoring，butthecurrentflowVelocitymeasurementmethodhascertainlimitationinapplication．WiththerapiddeVelopmentofmultimediateclln0109ya