水库水位监测是水利部门重要的工作,水库水位变化的实时监测对于人们的生产生活有重要意义。随着图像处理技术的日趋成熟,在环境监测中也将图像、视频监控技术作为重要的监测手段。水库水位监测常采用人工的方式或者传统的水位传感器测量,人工监测方式费时费力,并且在恶劣天气的情况下难以实时监控。图像识别技术的发展将更好的服务于水位监测。基于上述情况,本文研制了一种基于图像识别的水库水位自动监测仪。结合单片机技术,利用摄像头对水库中的水位尺图像进行拍摄,运用图像处理技术对拍摄到的水位尺图像进行识别。水位尺采用新型的二维码标识的结构。水位监测仪外壳为自行设计的机械结构,使用两个推拉式电磁铁实现壳体自动地开关,满足水位监测仪在外界使用时防水防尘的要求。采用STM32F407作为主控芯片进行水库水位的自动监测。图像采集部分主要由STM32F407ZGT6、OV5640摄像头构成,该部分负责对新型的二维码标识的水位尺图像进行采集,摄像头通过DCMI接口与STM32F407单片机相连。水位监测仪由lm2595-5.0和lm2596-3.3等构成稳压电路,将外部电源模块输入的24V电压转为5V和3.3V,可以由太阳能电池板进行供电。此外,水位监测仪还包括SD卡用以存储摄像头拍摄的图片信息以及用于与上位机进行通讯的GPRS模块。单片机与水位监测仪壳体外部的雨滴传感器相连接,对外界降雨情况进行实时的监测。采集到的图像利用一系列的图像处理技术,包括灰度处理,滤波处理,二值化处理以及图像形态学处理,得到所需图像,再对图像处理后的图像进行特征点提取及水位信息获取。水库水位自动监测仪设计的创新点:1)设计了一种新型的水位尺结构,该结构便于进行图像处理,识别算法更加简单;2)水位监测仪可以通过监测外界环境,智能地进行水位测量;3)水位监测仪可以采用太阳能电池板进行供电,更加节能。本文最后将监测仪实际应用,进行水位的测量,测量结果表明该监测仪能有效地对水库水位进行监测,运行的可靠性高、测量的误差较小。该水库水位自动监测仪将会对水位监测提供较大的帮助。