[發明專利]一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法

有效

• 申請號: 201810685114.2
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN109087363B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 彭力;范永昆;肖志勇
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T7/136;G06T7/187;G01N21/85
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

本發明屬于視頻檢測技術領域，具體涉及一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法。一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法，步驟1：將視頻幀轉換到HSV空間，得到一個三維的圖像矩陣，分別對應色調、飽和度、亮度分量；步驟2：采用3x3的模板對潔凈度空間的視頻幀進行中值濾波；步驟3：計算秒內潔凈度累計差分圖，定位水體排放區域；步驟4：對幀水體污染與否做出判斷；步驟5：示警并存儲污水排放視頻幀。本發明能夠較好地區分各種顏色的污水與凈水，且基于潔凈度累計變化的方法能夠對流動水體進行“精準”地定位。只對排污階段的視頻信息進行存儲，能夠為相關部門查證、制定相關處理辦法提供切實可靠的參考依據。

技術領域

本發明屬于視頻檢測技術領域，具體涉及一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法。

背景技術

水是人類賴以生存的基礎資源，然而隨著社會生產的迅猛發展以及人類生活方式的不斷改變，水源污染已成為了人類無法忽視、亟待解決的生存環境問題。當前，國內的生產、生活污水非法排放問題較為嚴重，尤其是一些小型工廠為了降低生產成本，對工業污水不加處理就肆意排放，極大地破壞了周邊水體質量，造成了一系列的次生環境問題。

我國的淡水資源總量位居世界前列，但因人口眾多、分布差異等因素，人均水資源占有量卻處于世界末端水平，人均占有量僅2300多立方米，不足世界人均水資源的四分之一。為了提高水的利用率，保護余量不多的淡水資源，必要的監控管理是不可或缺的。現階段對于水資源環境的監測主要是通過監測人員的不定期巡查，或是通過對監控視頻進行查看分析，這種方式在一定程度上達到了監管效果，但并不能實時監測，及時地對異常情況進行處理，且監控設備由于存儲容量、無選擇存儲的原因并不能較好保存排污過程的視頻數據，為相關部門的取證帶來困難。

目前基于視頻的污水排放檢測技術較少且都存在一定的局限性，使用場景較為單一。如章華于2016年提到的污水懸浮顆粒濃度檢測方法，對于礦渣污水等一些不可溶污染物的檢測具有一定的效果，但需對水體進行定期采樣，并不能達到實時監測的效果；牟天瑜于2016年提到的方法只能對一些特定顏色的污水進行檢測；HuiDiao Cao等提出通過水面氣泡的檢測來反映水質狀況，同樣只能適用于一些特定場合。

基于視覺的污水排放檢測技術通常包含兩個部分，首先對水體排放區域進行定位，然后通過污水特征的提取對排放區域的水體是否為污水做出判斷。對于定位的問題，陳喜勝等通過背景減除提取運動目標的方法來定位流動的水域，但并未提及具體的背景構建方法。然而無論是均值背景建模、混合高斯背景建模，還是一些其他的背景建模方法，通過背景減除來對常規運動目標(如行駛的車輛、行人等)進行定位具有較好的檢測效果，但對于水體排放這種區域相對穩定、變化較為緩慢的場景并不能達到較好的效果，甚至于根本無法定位，尤其是在同質水體排放過程中。邱國玉等利用自然水體與異質水體在溫度上的差異，通過紅外熱成像技術進行暗排口的檢測，不但設備昂貴，而且適用條件較為苛刻，因為通常排放的異質水與自然水在溫度上相差無幾。對于污水特征選取的問題，章華提出通過水中懸浮顆粒的濃度來表征水質狀況，牟天瑜提出通過水體顏色來表征，HuiDiao Cao等通過水面氣泡量來表征，陳喜勝等提出在排放區域定位準確的前提下通過灰度空間的Ostu閾值進行判定。這些特征在一定程度上體現了某些污水的特點，能夠在某些特定場合下使用，但并不能適用于大多數的場景。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，提高污水排放監測設備的存儲效率，為相關部門取證以及制定相關處理方案提供視頻依據，本發明提出了一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法。

本發明的技術方案如下：

一種基于HSV顏色空間的污水排放檢測方法，步驟如下：

步驟1：將視頻幀轉換到HSV空間，得到一個三維的圖像矩陣，分別對應色調、飽和度、亮度分量；