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本文在图像采集系统获取水箱系统的实时工作图像的基础之上，研究和分析了水位液面的检测算法。并通过软件和硬件相结合的方法设计了一套基于实时图像处理技术的水箱控制系统。首先定性的分析了图像的特征以及干扰的类型，并提出了减少干扰的措施；通过定性分析之后，分别用基于匹配技术和帧间检测技术对图像中的液位高度进行提取。并提出了基于分层搜索的思想的处理方法，首先使用帧间检测的方法初步确定液位的高度，再通过对液位高度的预测精确的定位液位高度位置。不但实现了实时的图像处理，而且获得了准确的液位高度。通过将处理结果应用到水箱控制系统中，可以看到控制系统达到了很好的控制效果。