朱小青 祝海鹏 李臻恺 杨宇琛 王思怡 温昕瑜

摘要：本系统通过工业相机进行实时采集产品图像，从而实现对液体液位的非接触性检测。通过OpenCV开源平台对采集的图像数据进行相关的预处理，并检索出液体区域的轮廓，提出了一种适用于液位检测的包围圈取高算法，从而得到液位高度，实现了不借助外部测量仪器就能对液位进行实时检测。

1.前言

在工业及商业的众多领域，液量液位检测是必须的检验步骤，如针对医疗方面，液位检测常用于输液，试管等，针对于这类场景，液位检测的精度往往要求更高，同时对于检测手段也往往只能采用非接触式，同时又需要检测设备具有高通量得到特点。而针对矿业行业，液位检测常常用于矿下渗水问题。

在已有研究中提出的液位自动检测方法主要有声波法，光电传感器法，电容式传感器法和基于机器视觉检测等。而基于机器视觉的检测由于其非接触性和无损性，受到了人们的广泛关注。

2.系统设计

本实验的液位检测系统平台的硬件组成主要包括数字相机、LED点光源和用于图像处理的树莓派微型计算机等。实验采用装有适量液体的矿泉水瓶为检测对象，使用CCD相机获取初步图像，截取感兴趣的瓶身部分图像，再依次做阈值化、形态学等操作，最终通过算法实现轮廓检索，获得液位高度。

（1）检索二值图像中的轮廓

为了满足硬实时任务要求，从而进一步减少工程计算量，同时突显液体区域的整体轮廓，我们采用取二进制阈值化方式对图像进行阈值分割。……