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龙图腾网获悉西安电子科技大学申请的专利基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119131355B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411165022.3，技术领域涉及：G06V10/25；该发明授权基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统及方法是由张建龙;张磊昌;杨非;李会民;甘泉;李湾设计研发完成，并于2024-08-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统及方法，通过水尺点云及联合外参分割出水尺图像；进行图像增强后进一步分割水尺图像，对倾斜水尺进行矫正；对水尺点云做强度累计，通过最大梯度法得到水位线；对矫正后的水尺图像使用目标检测算法检测数字字符，利用字符识别算法，对检测出的数字字符进行OCR识别，根据数字字符、水位线及水尺图像计算水位值。本发明通过结合激光雷达和可见光场，利用不同材料的反射特性，可实现对河道、水库和海岸复杂环境下的水位实时监测。有效规避了漂浮物和天气因素对水位检测的干扰，显著提高了水位监测的准确性和鲁棒性。

本发明授权基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于异质光场协同的复杂环境水位监测系统，包括标定模块、图像预处理模块、水位定位模块、尺标检测模块，其特征在于，还包括点云ROI定位模块；其中， 所述标定模块，用于对相机、激光雷达进行标定； 所述点云ROI定位模块，用于通过聚类提取水尺点云，根据水尺点云及联合外参分割出水尺图像，其步骤如下： 第一步，根据水面在激光雷达点云中的先验范围及水、金属的反射强度对激光雷达点云做先验滤波，获得水面附近部分的点云； 第二步，对激光雷达点云做离散点滤除处理，指定一个邻居点数和阈值参数，通过K近邻搜索，确定每个激光雷达点云的一组邻居点，计算每个点及其邻居点这些点之间的平均距离和标准差，根据设定的阈值参数,如果一个点与其邻居点的平均距离大于或等于阈值参数，则将该点判定为离散点，将其滤除；所述邻居点数和阈值参数是根据离散点滤除的要求设定的； 第三步，使用KDTree、K-means及DBSCAN聚类算法中的任意一种，对离散点滤除处理后的激光雷达点云做点云聚类，将具有相似空间位置关系的点归为一类，得到水尺点云； 第四步，利用标定的相机、激光雷达的外参参数，将水尺点云投影，获得水尺像素点，对像素点求凸包、进行膨胀后分割出水尺图像； 所述图像预处理模块，用于进行图像增强后，使用图像分割算法进一步分割水尺图像，对倾斜水尺进行矫正； 所述水位定位模块，用于水尺点云做强度累计，通过最大梯度法得到水位线，其步骤如下： 第一步，累计水尺点云中每个平面内的水尺点云强度值，得到该平面的水尺点云强度累计值，所有平面的水尺点云强度累计值组成水尺点云强度累计值序列；所述平面内的水尺点云强度累计值是由下式计算的： ; 其中，表示水尺点云的强度累计值，表示水尺点云横坐标最大值，表示水尺点云纵坐标最大值，表示在坐标处的水尺点云强度值，表示平面的横坐标，表示平面的纵坐标； 第二步，计算水尺点云强度累计值序列对应的梯度序列，取梯度最大处为水位线； 所述尺标检测模块，用于对矫正后的水尺图像使用目标检测算法检测数字字符，再使用字符识别算法对检测出的数字字符进行OCR识别，再根据数字字符、水位线及水尺图像计算水位值。

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