海底隧道的修建为海峡两岸的交通运输带来巨大的便利,对于促进经济交流起着不可磨灭的作用。海底隧道运营维护的主要工作是将隧道渗水从废水房中排出,以确保海底隧道能够安全稳定运行。本论文针对海底隧道渗水抽排与否取决于渗水水位值是否达到预设阈值的特点,设计了海底隧道渗水水位识别系统,以实时监测废水房中渗水的水位值,从而保障海底隧道始终处于安全状态。本论文的主要研究工作和成果如下:首先,以获取的厦门翔安海底隧道废水房视频图像数据为研究基础,充分剖析视频图像内容并明确功能需求。在此基础上设计出无标尺情况下海底隧道废水房渗水水位识别系统的整体框架,包括硬件部分配置和软件部分功能设计。然后,运用拓扑学相关知识对废水房三维空间场景进行拓扑,结合本文设计的硬件部分,进一步拓扑出渗水水位测量系统。根据透视投影中交比不变根本性质以及构建的渗水水位测量系统,设计出海底隧道渗水水位测量模型,并给出详细的测量模型求解方案。最后,根据设计的测量模型解决方案,采用视频图像处理技术求取测量模型中的未知量。首先,对实验图像数据进行预处理操作,包括图像放缩处理、基于MSRCR算法的图像增强处理、基于高斯滤波、中值滤波、双边滤波的图像平滑;然后,提出基于FAST角点检测并结合标定物槽钢几何特征的方法,实现特征角点p’检测;提出基于图像自适应阈值化结合基准实验修正的直线拟合法来测定水面与水池壁交线,进而确定出特征点p;提出基于彩色图像特征、灰度梯度、自适应阈值化相结合的边缘检测算法,实现标定物槽钢边界线检测,进而确定出灭点v1,v2,V3。最后,依据透视投影中灭线的性质,求出沿目标物pp’方向与灭线的交点f。将已求解的未知量和预给的已知量代入渗水水位测量模型,最终实现海底隧道渗水水位无标尺识别。