水位檢測方法與流程
2023-05-02 00:07:56 3
本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及一種水位檢測方法。
背景技術：
轎車，某些地區稱房車或私家車，美國英語稱為sedan，在英國則稱為saloon，通常指用於人員以及行李運輸的汽車。轎車除乘客廂外，外觀上可見明顯長度的車頭與車尾，因此可從外形上清晰分辨出引擎室，人員乘坐室以及行李艙(某些地區對這種外形的分類稱之為三廂)。轎車其外型類似古代轎子(英格蘭稱轎子為sedanchairs)乘客廂前後有長握柄，故名為「轎車」。
通常的轎車是一種有四門或兩門的、封閉式車身、固定頂蓋和一個車廂的汽車，一般包括司機在內可乘坐四至七人。
當前，轎車墜水的事故頻見報端，隨著在轎車墜水時，由於浮力的原因，墜水的速度並不快，但由於轎車缺乏墜水狀況的檢測以及墜水發生後的緊急應對，導致轎車內的人員短時間內很難從轎車內部脫身，從而容易造成嚴重的人員傷亡事故。
因此，需要一種墜水狀況檢測應對機制，能夠在轎車缺乏墜水狀況的檢測以及墜水發生後的緊急應對兩方面做出努力，從而儘可能挽救車內人員的生命。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供了一種雙模式水位檢測系統及方法，首先，通過基於對車內外第一水位信息和第二水位信息的檢測以及相應權重信息確定水位風險係數，當水位風險係數大於等於預設風險係數時，確定轎車當前需要進入乘客逃離模式，當水位風險係數小於預設風險係數時，確定轎車當前退出乘客逃離模式；並在發送逃離啟動信號後還包括以下步驟：在轎車四個車門對應的車鎖已被自動打開後，對轎車四個車門進行氣壓式緩推，氣壓式緩推的方向為朝向轎車車外。從而在預警的同時還採取了主動的氣壓式推門的方式，幫助轎車內的乘客快速撤離。
根據本發明，提供了一種水位檢測方法，所述方法包括：
基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息；
基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息；
接收第一水位信息和第二水位信息，並基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式，在進入乘客逃離模式時，發送逃離啟動信號；
在接收到逃離啟動信號時，自動打開轎車四個車門對應的車鎖；
在接收到脫離啟動信號時，自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃；
其中，轎車在進入乘客逃離模式時，由轎車的備用電源進行供電，轎車在退出乘客逃離模式時，由轎車的蓄電池替換備用電源進行供電。
更具體地，在所述雙模式水位檢測方法中，還包括：
預先存儲基準車體側面圖像以及與轎車水位檢測相關的各項閾值數據和各項權重數據；
其中，各項閾值數據包括預設風險係數，各項權重數據包括第一水位權重和第二水位權重；
其中，基準車體側面圖像為預先在乾燥路面上對轎車車體側面進行拍攝並進行灰度化處理而獲得的灰度化圖像。
更具體地，在所述水位檢測方法中，所述基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息具體包括以下步驟：
使用微處理器、電極公共端、多個垂直分布且垂直豎立在車內底板上的電極進行轎車的第一水位信息的獲取，在某一個電極接觸水面時，該電極與電極公共端之間有電流通過；
其中，微處理器與電極公共端和多個電極連接，用於根據接收到的電流的大小來確定車內的水面高度以作為第一水位信息輸出；
其中，微處理器接收到的電流越大，則其輸出的實時車內水位越高。
更具體地，在所述水位檢測方法中，所述基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息具體包括以下步驟：
對車輛車體側面進行拍攝以獲得側面高清圖像；
接收側面高清圖像，並對側面高清圖像進行幹擾成分分析以確定其中的第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型；
選擇分別與第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型對應的第一圖像濾波模式和第二圖像濾波模式；
採用第一圖像濾波模式對側面高清圖像執行濾波處理以獲得第一濾波圖像，還採用第二圖像濾波模式對第一濾波圖像執行濾波處理以獲得第二濾波圖像；
對第二濾波圖像執行自適應邊緣增強處理以獲得自適應增強圖像；
對自適應增強圖像執行灰度化處理以獲得側面灰度化圖像；
將側面灰度化圖像與基準車體側面圖像進行匹配，以確定車體側面浸水深度並作為第二水位信息輸出；
其中，預先存儲各種圖像濾波模式；
其中，基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式包括：基於第一水位信息、第一水位權重、第二水位信息和第二水位權重確定水位風險係數，當水位風險係數大於等於預設風險係數時，確定轎車當前需要進入乘客逃離模式，當水位風險係數小於預設風險係數時，確定轎車當前退出乘客逃離模式；
其中，第一水位信息越高，水位風險係數越大，第二水位信息越高，水位風險係數越大；
其中，在發送逃離啟動信號後還包括以下步驟：在轎車四個車門對應的車鎖已被自動打開後，對轎車四個車門進行氣壓式緩推，氣壓式緩推的方向為朝向轎車車外。
更具體地，在所述水位檢測方法中，還包括：在發送逃離啟動信號後，自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
更具體地，在所述水位檢測方法中：當確定轎車當前退出乘客逃離模式時，停止自動打開轎車四個車門對應的車鎖，停止自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃，停止對轎車四個車門進行氣壓式緩推，以及停止自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
附圖說明
以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中：
圖1為根據本發明實施方案示出的雙模式水位檢測系統的結構方框圖。
圖2為根據本發明實施方案示出的雙模式水位檢測方法的步驟流程圖。
附圖標記：1第一檢測設備；2第二檢測設備；3逃離判斷設備；4自動開鎖設備；5玻璃升降設備；s101基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息；s102基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息；s103接收第一水位信息和第二水位信息，並基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式，在進入乘客逃離模式時，發送逃離啟動信號；s104在接收到逃離啟動信號時，自動打開轎車四個車門對應的車鎖；s105在接收到脫離啟動信號時，自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃
具體實施方式
下面將參照附圖對本發明的雙模式水位檢測方法的實施方案進行詳細說明。
當前，對轎車而言，由於成本原因，製造商很少在其上增加水位檢測設備和檢測機制，即使有，也是基於簡單的、粗糙的檢測原理，很難達到有效預警的效果，更不用說主動幫助乘客撤離轎車的內部環境。
為了克服上述不足，本發明搭建了一種雙模式水位檢測系統及方法，在採用不同的檢測原理對車內外水位進行測量，基於上述測量數據，引入權重模式確定是否需要進入預警狀態，重要的是，在進入預警狀態後，自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃，對轎車四個車門進行氣壓式緩推，從而避免嚴重的溺亡事故的發生。
圖1為根據本發明實施方案示出的雙模式水位檢測系統的結構方框圖，所述系統包括第一檢測設備，用於基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息；
第二檢測設備，用於基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息；
逃離判斷設備，用於接收第一水位信息和第二水位信息，並基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式，在進入乘客逃離模式時，發送逃離啟動信號；
自動開鎖設備，用於在接收到逃離啟動信號時，自動打開轎車四個車門對應的車鎖；
玻璃升降設備，用於在接收到脫離啟動信號時，自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃；
其中，轎車在進入乘客逃離模式時，由轎車的備用電源進行供電，轎車在退出乘客逃離模式時，由轎車的蓄電池替換備用電源進行供電
接著，繼續對本發明的雙模式水位檢測系統的具體結構進行進一步的說明。
所述雙模式水位檢測系統中還可以包括：存儲設備，用於預先存儲基準車體側面圖像以及與轎車水位檢測相關的各項閾值數據和各項權重數據；
其中，各項閾值數據包括預設風險係數，各項權重數據包括第一水位權重和第二水位權重；
其中，基準車體側面圖像為預先在乾燥路面上對轎車車體側面進行拍攝並進行灰度化處理而獲得的灰度化圖像。
另外，在所述雙模式水位檢測系統中，所述第一檢測設備具體包括以下器件：
微處理器、電極公共端、多個垂直分布且垂直豎立在車內底板上的電極，在某一個電極接觸水面時，該電極與電極公共端之間有電流通過；微處理器與電極公共端和多個電極連接，用於根據接收到的電流的大小來確定車內的水面高度以作為第一水位信息輸出；
其中，微處理器接收到的電流越大，則其輸出的實時車內水位越高。
另外，在所述雙模式水位檢測系統中，所述第二檢測設備具體包括以下器件：
高清攝像頭，用於對車輛車體側面進行拍攝以獲得側面高清圖像；
濾波選擇處理單元，包括信號分析子單元、濾波數據存儲子單元、濾波模式選擇子單元和濾波執行子單元，信號分析子單元與高清攝像頭連接，用於接收側面高清圖像，並對側面高清圖像進行幹擾成分分析以確定其中的第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型，
濾波數據存儲子單元用於預先存儲各種圖像濾波模式，濾波模式選擇子單元分別與信號分析子單元和濾波數據存儲子單元連接，用於從濾波數據存儲子單元中選擇分別與第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型對應的第一圖像濾波模式和第二圖像濾波模式，
濾波執行子單元分別與濾波模式選擇子單元和信號分析子單元連接，用於採用第一圖像濾波模式對側面高清圖像執行濾波處理以獲得第一濾波圖像，還用於採用第二圖像濾波模式對第一濾波圖像執行濾波處理以獲得第二濾波圖像；
邊緣增強單元，與濾波選擇處理單元的濾波執行子單元連接，用於對第二濾波圖像執行自適應邊緣增強處理以獲得自適應增強圖像；灰度化單元，與邊緣增強單元連接，用於對自適應增強圖像執行灰度化處理以獲得側面灰度化圖像；
水深檢測單元，分別與灰度化單元和存儲設備連接，用於將側面灰度化圖像與基準車體側面圖像進行匹配，以確定車體側面浸水深度並作為第二水位信息輸出；
其中，在逃離判斷設備中，基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式包括：基於第一水位信息、第一水位權重、第二水位信息和第二水位權重確定水位風險係數，當水位風險係數大於等於預設風險係數時，確定轎車當前需要進入乘客逃離模式，當水位風險係數小於預設風險係數時，確定轎車當前退出乘客逃離模式；
其中，第一水位信息越高，水位風險係數越大，第二水位信息越高，水位風險係數越大；
其中，所述系統還包括氣壓式緩推設備，用於在接收到脫離啟動信號且轎車四個車門對應的車鎖已被自動打開後，對轎車四個車門進行氣壓式緩推，氣壓式緩推的方向為朝向轎車車外。
所述雙模式水位檢測系統中還可以包括：語音報警設備，用於在接收到逃離啟動信號時，自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
另外，在所述雙模式水位檢測系統中：當逃離判斷設備確定轎車當前退出乘客逃離模式時，停止自動打開轎車四個車門對應的車鎖，停止自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃，停止對轎車四個車門進行氣壓式緩推，以及停止自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
圖2為根據本發明實施方案示出的雙模式水位檢測方法的步驟流程圖，所述方法包括以下步驟：
基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息；
基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息；
接收第一水位信息和第二水位信息，並基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式，在進入乘客逃離模式時，發送逃離啟動信號；
在接收到逃離啟動信號時，自動打開轎車四個車門對應的車鎖；
在接收到脫離啟動信號時，自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃；
其中，轎車在進入乘客逃離模式時，由轎車的備用電源進行供電，轎車在退出乘客逃離模式時，由轎車的蓄電池替換備用電源進行供電。
接著，繼續對本發明的雙模式水位檢測方法的具體步驟進行進一步的說明。
所述雙模式水位檢測方法中還可以包括：
預先存儲基準車體側面圖像以及與轎車水位檢測相關的各項閾值數據和各項權重數據；
其中，各項閾值數據包括預設風險係數，各項權重數據包括第一水位權重和第二水位權重；
其中，基準車體側面圖像為預先在乾燥路面上對轎車車體側面進行拍攝並進行灰度化處理而獲得的灰度化圖像。
另外，在所述雙模式水位檢測方法中，所述基於第一檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第一水位信息具體包括以下步驟：
使用微處理器、電極公共端、多個垂直分布且垂直豎立在車內底板上的電極進行轎車的第一水位信息的獲取，在某一個電極接觸水面時，該電極與電極公共端之間有電流通過；
其中，微處理器與電極公共端和多個電極連接，用於根據接收到的電流的大小來確定車內的水面高度以作為第一水位信息輸出；
其中，微處理器接收到的電流越大，則其輸出的實時車內水位越高。
另外，在所述雙模式水位檢測方法中，所述基於第二檢測原理對轎車進行水位檢測，獲取轎車的第二水位信息具體包括以下步驟：
對車輛車體側面進行拍攝以獲得側面高清圖像；
接收側面高清圖像，並對側面高清圖像進行幹擾成分分析以確定其中的第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型；
選擇分別與第一主要噪聲類型和第二主要噪聲類型對應的第一圖像濾波模式和第二圖像濾波模式；
採用第一圖像濾波模式對側面高清圖像執行濾波處理以獲得第一濾波圖像，還採用第二圖像濾波模式對第一濾波圖像執行濾波處理以獲得第二濾波圖像；
對第二濾波圖像執行自適應邊緣增強處理以獲得自適應增強圖像；
對自適應增強圖像執行灰度化處理以獲得側面灰度化圖像；
將側面灰度化圖像與基準車體側面圖像進行匹配，以確定車體側面浸水深度並作為第二水位信息輸出；
其中，預先存儲各種圖像濾波模式；
其中，基於第一水位信息和第二水位信息確定轎車當前是否需要進入乘客逃離模式包括：基於第一水位信息、第一水位權重、第二水位信息和第二水位權重確定水位風險係數，當水位風險係數大於等於預設風險係數時，確定轎車當前需要進入乘客逃離模式，當水位風險係數小於預設風險係數時，確定轎車當前退出乘客逃離模式；
其中，第一水位信息越高，水位風險係數越大，第二水位信息越高，水位風險係數越大；
其中，在發送逃離啟動信號後還包括以下步驟：在轎車四個車門對應的車鎖已被自動打開後，對轎車四個車門進行氣壓式緩推，氣壓式緩推的方向為朝向轎車車外。
所述雙模式水位檢測方法中還可以包括：在發送逃離啟動信號後，自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
另外，在所述雙模式水位檢測方法中：當確定轎車當前退出乘客逃離模式時，停止自動打開轎車四個車門對應的車鎖，停止自動下降轎車四個車門對應的車窗玻璃，停止對轎車四個車門進行氣壓式緩推，以及停止自動播放與轎車入水相關的語音播放文件。
同時，自適應濾波存在於信號處理、控制、圖像處理等許多不同領域，他是一種更智能更有針對性的濾波方法，通常用於去噪。在圖像處理中，自適應濾波是指在一張圖像的不同區域具有各自的圖像特性時，分別針對這些不同特性選取最優的、各不相同的參數、濾波器或濾波方法進行濾波。在信號與系統等其他領域中，他可以在無需先驗知識的條件下，通過自學習，適應或跟蹤外部環境的非平穩隨機變化，並最終逼近維納濾波器或卡爾曼濾波器的最優濾波性能。
自適應濾波可適用於通信、控制、雷達、聲吶、地震、生物等多個領域。自適應濾波器使用期望和反饋來調整濾波器係數以及頻率響應。常用的自適應濾波技術有：自適應lms(最小均方)濾波器、自適應格型濾波器、自適應遞歸濾波器、頻域和子帶自適應濾波器、自適應無限脈衝響應濾波器、盲自適應濾波器、神經網絡非線性自適應濾波器等。
採用本發明的雙模式水位檢測系統及方法，針對現有技術中浸水轎車內乘客難以及時、快速脫離的技術問題，通過精確的轎車內外水位檢測，確定轎車的當前浸水狀態，並在當前浸水狀態異常時，採用各種主動控制方式幫助乘客脫離困境，從而解決了上述技術問題。
可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例並非用以限定本發明。對於任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案範圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬於本發明技術方案保護的範圍內。