[發明專利]一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法、系統及控制設備

在審

• 申請號: 202010939154.2
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112036355A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 展影影;劉錚
• 申請（專利權）人: 展影影
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/36;G06K9/34;G06K9/62;H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)基于當前農田區域的布局信息構建CIM模型；

2)獲取農田區域的圖像數據；

3)對步驟2)中所述的圖像數據，采用去霧算法進行處理，獲取秸稈火焰圖像信息；

4)對獲取的秸稈火焰圖像信息進行語義分割，獲取秸稈燃燒區域的遮罩信息；將所述遮罩信息與所述秸稈火焰圖像信息對應的像素相乘，得到著火區域的彩色圖像信息；

5)將獲取的著火區域的彩色圖像信息輸入到火勢等級預測模型，預測火勢等級信息；

6)將所述的農田區域的圖像、所述的遮罩信息和所述火勢等級信息映射到農田區域的CIM模型進行顯示。

2.根據權利要求1所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，所述步驟1)中的布局信息包括當前區域的地理位置坐標信息，以及當前區域內所使用的圖像傳感器型號、分辨率、數量和其各自在港口內部的編號信息。

3.根據權利要求2所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，所述步驟2)中，利用多個無人機拍攝農田區域的圖像數據，相鄰無人機之間拍攝的圖像以及每個無人機拍攝的相鄰幀圖像有重疊區域。

4.根據權利要求1所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，所述步驟4)中，利用預先訓練好的火焰區域語義分割網絡模型對所述秸稈火焰圖像信息進行語義分割；所述語義分割網絡模型的訓練過程為：網絡輸入是去霧后的彩色三通道圖像，輸出為秸稈燃燒區域的遮罩信息，監督信息是人工標注的火焰燃燒區域二值圖像，其中二值圖像中的1代表火焰區域，0代表背景區域。

5.根據權利要求1所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，所述步驟6)中還包括對所述農田區域的圖像進行圖像拼接和圖像融合操作，形成農田全景圖，對所述的遮罩信息進行圖像拼接和圖像融合操作，形成遮罩全景圖。

6.根據權利要求1所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法，其特征在于，還包括對農田區域圖像進行圖像預處理操作，包括圖像濾波、降噪和畸變校正。

7.一種基于CIM的秸稈焚燒監測系統，其特征在于，所述系統包括：

模型建立模塊，用于基于當前農田區域的布局信息構建CIM模型；

圖像信息采集模塊，用于獲取農田區域的圖像數據；

圖像處理模塊，用于對獲取的農田區域的圖像數據，采用去霧算法進行處理，獲取秸稈火焰圖像信息；

圖像生成模塊，用于對獲取的秸稈火焰圖像信息進行語義分割，獲取秸稈燃燒區域的遮罩信息；將所述遮罩信息與所述秸稈火焰圖像信息對應的像素相乘，得到著火區域的彩色圖像信息；

火勢等級判定模塊，用于提取所述疊加后的熱力圖中的積水等級特征，根據所述積水等級特征和預先建立的積水等級判定規則，預測積水關鍵點的積水等級信息；

圖像映射模塊，用于將所述的農田區域的圖像、所述的遮罩信息和所述火勢等級信息映射到農田區域的CIM模型進行顯示。

8.一種基于CIM的秸稈焚燒監測控制設備，其特征在于，包括：

存儲器，用于存儲計算機程序；

處理器，用于執行所述計算機程序以實現權利要求1-7任一所述的基于CIM的秸稈焚燒監測方法。