[發明專利]基于無人機和圖像識別的水面污染物檢測方法

在審

• 申請號: 201711338047.9
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108038450A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 李寧;徐守坤;王英姿;石林;莊麗華;李博;王雨萱;王雅如
• 申請（專利權）人: 海安常州大學高新技術研發中心;常州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

1.基于無人機和圖像識別的水面污染物檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

1）無人機上設置的控制器模塊對圖像采集模塊采集的水面污染物圖像數據和GPS模塊收集到的定位信息數據進行采集；

2）控制器模塊中Arduino嵌入式開發板將所述水面污染物圖像數據和所述定位信息數據傳送給樹莓派數據存儲模塊；

3）樹莓派數據存儲模塊將所述水面污染物圖像數據和所述定位信息數據存儲到樹莓派數據存儲模塊中的嵌入式數據庫中；

4）地面服務器中水面污染物監測模塊自樹莓派數據存儲模塊中接收所述水面污染物圖像數據和所述定位信息數據、拍攝時間，以及圖像拍攝位置數據；

5）地面服務器中水面污染物監測模塊計算圖像特征閾值，使用閾值檢測到污染物之后，將污染物信息數據傳送到污染區標注模塊；

6）污染區域標注模塊在電子地圖上標注出污染物所在區域。

2.根據權利要求1所述的基于無人機和圖像識別的水面污染物檢測方法，其特征在于在步驟1）中，控制器模塊先通過初始化驅動模塊與圖像采集模塊采集連接；然后控制器模塊通過I2C交互系統接收GPS模塊傳輸的數據；控制器模塊判斷是否采集圖像采集模塊數據，如果不是，則再通過I2C交互系統接收GPS模塊傳輸的數據，如果是，則控制器模塊控制圖像采集模塊打開攝像頭，并設置攝像參數；控制器模塊創建套接字，并準備服務器地址；控制器模塊向圖像采集模塊發送請求，接收響應后，控制器模塊創建連接；控制器模塊接收圖像采集模塊發送的水面污染物圖像數據，然后保存為JPEG格式，并完成圖像壓縮；控制器模塊判斷圖像采集是否完成；如果不是，則控制器模塊通過I2C交互系統接收GPS模塊傳輸的數據，如果是，則關閉套接字，釋放資源；最后，控制器模塊將所采集的水面污染物圖像和定位信息數據圖像數據打包。

3.根據權利要求2所述的基于無人機和圖像識別的水面污染物檢測方法，其特征在于在步驟2）中，所述控制器模塊中Arduino嵌入式開發板將打包的采集的水面污染物圖像數據和定位信息數據圖像數據，以及當前時間傳送至樹莓派數據存儲模塊中。

4.根據權利要求2所述的基于無人機和圖像識別的水面污染物檢測方法，其特征在于在步驟 5）中，所述水面污染物監測模塊先將接受的所述水面污染物圖像數據中三分之二數據生成訓練數據集；然后水面污染物監測模塊從所述訓練數據集中提取圖像數據的RGB、LBP、HOG和污染范圍面積特征數據，再訓練圖像的SVM分類器，使用機器學習方法，用提取圖像數據的RGB、LBP、HOG和污染范圍面積特征數據生成的訓練數據集進行訓練，經計算圖像特征閾值后，逐條讀取所述水面污染物圖像數據中剩余的三分之一數據進行污染物測試；水面污染物監測模塊對讀取到的圖像信息數據中污染物圖像特征值進行判斷；當污染物圖像特征值大于閾值，則將該圖像信息數據寫入GPS模塊收集到的定位信息數據中。