[發明專利]一種基于機器視覺的大河偷砂監控系統及方法

在審

• 申請號: 201911064138.7
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110942577A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 葉永俊;屈莉莉
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G08B13/196
• 分類號: G08B13/196;H04N7/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本發明涉及一種基于機器視覺的大河偷砂監控系統及方法，包括以下：步驟110、建立正規船只數據庫，船只合法持有者進行注冊登錄并將相關信息錄入所述正規船只數據庫，錄入完成時對應生成一個隨機且不重復的n位船牌號作為該船只的ID，并在該船只安裝帶有該船牌號的夜光船牌；步驟120、每隔閾值時間T，以時間t為攝像模塊攝像時間間隔獲取m張河段的砂場圖像信息；步驟130、判斷河段的砂場是否存在船只；步驟131、判斷砂場的船只是否為正規船只，若是則通過記錄的采砂量判斷該船只是否存在偷砂行為，若否則根據船只停留時間判斷是否存在偷沙風險。本發明能夠避免人工巡邏所耗費的大量人力成本以及在夜晚也很難有較高的檢測效果的問題。

技術領域

本發明涉及火災監測領域，尤其涉及一種基于機器視覺的大河偷砂監控系統及方法。

背景技術

近年來，隨著城市建設的加快，河砂的需求量越來越大，在利益的驅動作用下，無證開采，亂采濫挖等非法采砂的現象變得十分嚴重，于此同時違法違規采砂活動嚴重影響采砂河段河床的自然變化，對相關河段的防洪安全、船舶航行安全及生態環境等都帶來不良影響。因此監督相關河道的采砂是非常必要的。

當今市場對采砂進行監控的方式往往是通過設立人工監測站點，并采用換崗巡邏的方式進行采砂監控，這樣一來不僅耗費大量的人力成本，在夜晚也很難有較高的檢測效果。

當今市場急需一種基于機器視覺的大河偷砂監控系統及方法，能夠智能化地在白天和夜晚對河段進行監控，較大程度地提高采砂監控準確度。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種基于機器視覺的大河偷砂監控系統及方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

提出一種基于機器視覺的大河偷砂監控方法，包括以下：

步驟110、建立正規船只數據庫，船只合法持有者進行注冊登錄并將相關信息錄入所述正規船只數據庫，錄入完成時對應生成一個隨機且不重復的n位船牌號作為該船只的ID，并在該船只安裝帶有該船牌號的夜光船牌；

步驟120、每隔閾值時間T，以時間t為攝像模塊攝像時間間隔獲取m張河段的砂場圖像信息；

步驟130、判斷河段的砂場是否存在船只，

若是則轉至步驟131，

若否則判定此次無偷砂行為；

步驟131、判斷砂場的船只是否為正規船只，

若是則根據該船只的船牌號獲取對應船只的采砂量監控裝置所記錄的采砂量，通過記錄的采砂量判斷該船只是否存在偷砂行為，

若否則對該船只在采砂區域停留時間進行統計，

若該船只在采砂區域停留時間超過閾值時間U，則判定該船只存在偷砂風險；

若該船只在采砂區域停留時間不超過閾值時間U，則判定該船只不存在偷砂風險。

進一步，收集實際場景中沙船的圖像50000張，經過圖像標注和圖像數據增強后得到訓練數據集，tensorflow Object Detection api基于faster rcnn模型對數據進行訓練，得到用于檢測的模型，然后通過C++版本的opencv進行模型調用調用，進行沙船的檢測。

進一步，上述圖像標注的具體方式包括以下：

對收集到的圖像數據中的沙船使用圖像標注工具LabelImg進行標注，將每張圖片中沙船在圖片中的位置使用坐標表示出來；

上述圖像數據增強的增強比例為原圖像集的4倍。

進一步，上述步驟131中判斷砂場的船只是否為正規船只的方式為：