光学水准仪图像的数字化处理与自动读数的实现

　　水准测量是工程测量中极为重要的一部分。广泛用于未知点高程值的确定，具有重要的社会效益。目前用于水准测量的仪器分为光学水准仪和光学水准仪。光学水准仪可实现自动读数，但价格相对昂贵;光学水准仪相对便宜，需要人工读取。针对上述问题，本文提出了一种利用数字图像处理技术实现光学水准仪自动读取的方法和整体处理流程。

　　几何水准测量是利用仪器建立水平视线，然后读取视线两端的水准尺标线，根据标线读数的差值计算标尺与垂直点的高度差，以便从已知的一个点的高程计算另一点的高程。 .目前广泛使用的电平分为光学电平和数字电平。光学水准仪虽然具有读数客观、精度高、速度快、效率高、操作简单等优点，但成本较高。因此，在小型工程中仍采用光学水准仪进行高程测量，人工阅读效率低，容易出现主观误差。国内外对数字水平仪的研究较多，主要集中在条码水平仪的编解码上，而对基于光学水准仪和普通“E”型水平仪的数字自动阅读的研究较少。本文利用从光学水准仪目镜获取的图像，结合相关图像处理技术，自动获取光学水准仪的三线读数，实现光学水准仪的自动读取，可提高工作效率并避免人为阅读错误的影响。

　　在精度方面，本项目基于数字图像处理技术实现了光学水准仪的自动读取，因此获取的图像质量会影响最终识别的读取精度。当采集到的图像的垂直分辨率越高，物位读数的识别精度就会越高，但也会增加识别时间，所以需要在精度和时间之间做出平衡。

　　在光学水准仪目镜处获得的光学水准仪图像可以通过数字图像处理算法得到很好的处理。针对关卡背景的分离问题，提出了一种列间单差算法。因此，通过安装在光学级目镜上的摄像头获取图像，然后使用本文给出的整套算法，可以快速有效地获得光学级目镜处三根导线的读数，并可实现光学水准仪的自动读数。克服了目前电子水平仪价格高，光学水准仪效率低的缺点，以低成本有效提高工作效率。同时避免了人为读数的误差，提高了读数的准确性。另外，如果对某站的数据进行自动处理，效率的提高会更加明显，这将是本文后续改进的方向。