[發明專利]一種基于無人機的水面漂浮物檢測方法和無人機

在審

• 申請號: 201611100439.7
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106780598A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王玉君
• 申請（專利權）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 王笑

技術領域

本發明屬于目標檢測技術領域，具體地說，是涉及一種基于無人機的水面漂浮物檢測方法和無人機。

背景技術

社會生產力和科學技術的發展，使海洋收到了來自各方面不同程度的污染和破壞，日益嚴重的污染給人類的生存和發展帶來了極為不利的后果。

根據污染物的性質和毒性，以及對海洋環境造成的危害方式，海洋污染主要包括石油及其產品、重金屬和酸堿、農藥、有機物質和營養鹽類、放射性核素以及固體廢物等。

固體廢物造成的海洋污染主要有人類的各種物品組成：塑料、橡膠、木木質類等，漂浮在海上帶來的危害例如：阻礙海上交通、破壞過往船只、毒害海洋生物、通過食物鏈傷害人類等等。

近年來，減少固體廢物的投放以及對固體廢物的打撈處理成為治理海洋污染的一個重要的手段，目前，對于固體廢物尤其是塑料的處理辦法首選辦法是打撈后焚燒發電，但海洋面積廣闊，搜尋固體廢物的過程費時費力，處理效率并不高。

發明內容

本申請提供了一種基于無人機的水面漂浮物檢測方法和無人機，解決現有技術中對海洋固體廢棄物的處理效率低的技術問題。

為解決上述技術問題，本申請采用以下技術方案予以實現：

提出一種基于無人機的水面漂浮物檢測方法，包括：接收無人機攝像裝置獲取的當前水面圖像；使用基于背景建模算法建立的背景圖像更新當前背景圖像；確定所述當前水面圖像相對所述當前背景圖像的差分圖像；基于所述差分圖像確定水面漂浮物像素數；基于所述水面漂浮物像素數確定水面漂浮物的面積。

進一步的，在確定水面漂浮物的面積之后，所述方法還包括：判斷所述水面漂浮物的面積是否大于預設閾值；若是，記錄所述水面漂浮物的位置信息。

進一步的，基于所述差分圖像確定水面漂浮物像素數，具體為：獲取所述差分圖像中一個像素的灰度值；判斷所述像素的灰度值是否大于閾值；若是，確定所述灰度值大于所述閾值的像素為水面漂浮物像素；基于確定的水面漂浮物像素得到水面漂浮物像素數。

進一步的，基于所述水面漂浮物像素數確定水面漂浮物的面積，具體為：基于得到每個水面漂浮物像素對應的實際水面漂浮物面積；基于A=Pa確定水面漂浮物的面積；其中，w為水面漂浮物在所述無人機攝像裝置上的成像寬度，h為水面漂浮物在所述無人機攝像裝置上的成像高度，L為水面漂浮物至所述無人機攝像裝置的距離，m為所述無人機攝像裝置拍攝一幀圖像的水平分辨率，n為所述無人機攝像裝置拍攝一幀圖像的垂直分辨率，P為所述水面漂浮物像素數。

進一步的，在接收無人機攝像裝置獲取的當前水面圖像之前，所述方法還包括：控制所述無人機攝像裝置的攝像頭與水面平行。

提出一種無人機，包括無人機攝像裝置，還包括圖像接收模塊、背景圖像建模模塊、背景圖像更新模塊、圖像差分運算模塊、水面漂浮物像素數確定模塊和水面漂浮物面積確定模塊；所述無人機攝像裝置，用于獲取水面圖像；所述圖像接收模塊，用于接收所述無人機攝像裝置獲取的水面圖像；所述背景建模模塊，用于基于所述無人機攝像裝置獲取的水面圖像對水面的背景圖像進行建模；所述背景圖像更新模塊，用于在所述圖像接收模塊接收所述無人機攝像裝置獲取的當前水面圖像后，使用所述背景建模模塊建立的背景圖像更新當前背景圖像；所述圖像差分運算模塊，用于確定所述當前水面圖像相對所述當前背景圖像的差分圖像；所述水面漂浮物像素數確定模塊，用于基于所述差分圖像確定水面漂浮物像素數；所述水面漂浮物面積確定模塊，用于基于所述水面漂浮物像素數確定水面漂浮物的面積。

進一步的，所述無人機還包括水面漂浮物面積判斷模塊和定位模塊；所述水面漂浮物面積判斷模塊，用于判斷所述水面漂浮物的面積是否大于預設閾值；若是，所述定位模塊，用于確定所述水面漂浮物的位置信息并記錄。

進一步的，所述水面漂浮物像素數確定模塊包括像素灰度值判斷單元、水面漂浮物像素確定單元和水面漂浮物像素數計算單元；所述像素灰度值判斷單元，用于獲取所述差分圖像中一個像素的灰度值；判斷所述像素的灰度值是否大于閾值；若是，所述水面漂浮物像素確定單元，確定所述灰度值大于所述閾值的像素為水面漂浮物像素；所述水面漂浮物像素數計算單元，用于基于所述水面漂浮物像素確定單元確定的水面漂浮物像素得到水面漂浮物像素數。