СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СОСУДАХ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО НИВЕЛИРА Российский патент 2019 года по МПК G01C5/04 G01F23/00 

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения.

Известны гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды, установленные на контролируемых узлах сооружения, заполненные жидкостью, уровень которой устанавливается горизонтально (перпендикулярно направлению силы тяжести), что служит основой для измерений. Известны также способы измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на визуальном, визуально-контактном, электрическом, фотоэлектрическом и других методах [1]

Аналогом изобретения служит способ измерения уровня жидкости в гидростатическом нивелире, основанный на компьютерной обработке телевизионного видеосигнала, содержащего изображения источников света, отраженные от поверхности жидкости, уровень которой вычисляется по формуле [2]:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

X₁, Y₁ и X₂, Y₂ - координаты центров изображений пар источников света в видеокадре, отраженных от поверхности жидкости, уровень которой измеряется.

Исходя из формулы, аналогу присущи следующие недостатки:

- содержание в формуле квадратного корня и квадратов разностей X,Y-координат, делают ее достаточно сложной;

- точность вычислений зависит от погрешностей X и Y координат точек изображений источников света в видеокадре, определяемых в видеопроцессоре [3], являющемся неотъемлемой частью видеоизмерительной системы;

- необходимость определения Х, Y - координат точек изображений источников света в видеокадре усложняет схему видеопроцессора, в котором должны содержаться соответствующие функциональные узлы.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, реализованный в уровнемере [4], в котором уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляется по формуле:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

D - диаметр изображения кольцевого источника света в видеокадре, вычисляемый на основе Х, Y - координат точек изображения, пиксель.

Прототипу присущи те же недостатки, что и аналогу.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие прототипа изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, в результате чего повышается точность измерений, зависящая от погрешности определения только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, создается возможность для существенного упрощения схемы видеопроцессора, путем исключения из нее функциональных узлов, связанных с определением Х-координат точек изображений источников света в видеокадре, и упрощается формула для вычисления уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, приобретающая вид:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

Y₁, Y₂ - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 Васютинский И.Ю. Гидростатическое нивелирование. М., «Недра», 1976.

2 Буюкян С.П. Видеоизмерительная система гидростатического нивелира // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2003. - №2. - С. 128-130.

3 Буюкян С.П. Видеопроцессор для видеоизмерений. - Патент на изобретение RU №2598790. - Бюл. №27, 2016.

4 Буюкян С.П., Рязанцев Г.Е. Уровнемер. - Патент на изобретение RU №2160430. - Бюл. №34, 2000.

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира основан на компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале. Изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра. Отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра. Уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляют по упрощенной формуле. Техническим результатом является повышение точности видеоизмерений.

Способ измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанный на компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале, отличающийся тем, что изображения источников света в телевизионном видеосигнале располагают на отрезках линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними устанавливают равным формату видеокадра, а уровень жидкости в сосудах гидростатического нивелира вычисляют по упрощенной формуле:

где С - константа, определяемая на основе калибровочных измерений, мм/пиксель;

Y₁, Y₂ - координаты отрезков линий, параллельных телевизионным строкам видеокадра, на которых располагаются изображения источников света, пиксель.