水资源调配主要通过水利工程的闸门实现,精准测量闸门开度不仅对闸门正确启闭具有重要意义,更对水流的调节和控制具有重要的影响。但是传统采用增量式编码器测量闸门开度需要依赖其他测量方式获取基准位置,且测量过程中一旦受到外界干扰导致误差累计至测量结束,另外若测量时发生断电则会导致测量数据丢失,因此有必要研究更加稳定、可靠、便捷与自动化的闸门开度测量方法。为解决测量闸门开度的难题,本文研究并设计实现了基于数字条码尺图像分析的闸门开度测量方法。该方法使用改进的数字条码尺作为观测对象,以网络摄像头作为观测设备,利用数字图像处理技术完成了全自动的高精度闸门开度测量。本文的主要研究内容如下:(1)提出全新的数字条码尺编码解码方式。通过设定特殊长度的起始码元以及将码元特征值存储于码元缝隙的方式,实现定性与定量相结合的条码尺解码,摆脱了条码尺解码对昂贵观测设备和严苛观测环境的依赖,实现了低成本和高观测精度的统一。(2)实现全自动的条码尺识别、校正与解译。首先提出自适应膨胀次数的形态学膨胀算法,连通条码尺对象,完成条码尺对象的自动识别;然后提出基于多边形拟合的特征点识别算法,实现全自动条码尺仿射变形校正;最后通过定性定量结合的条码码元特征值计算,完成了对观测点位置信息的解译。(3)设计并实现了闸门开度测量系统。将设计的条码尺应用到闸门开度的测量试验中,实现了闸门开度信息的自动、准确、稳定测量。模拟的闸门开度测试实验表明,本文闸门开度测量方法在较低的设备要求和观测要求下,实现了自动、实时、稳定、高精度的闸门开度测量,为闸门开度工程测量提供了有效的解决办法,为智慧水利的实现提供了重要的技术支持,具有较高的应用推广价值。