[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

本發明涉及一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法、系統及控制設備；通過構建基于當前農田區域的布局信息構建CIM模型后，針對待測的農田區域的圖像數據，采用去霧算法獲取清晰的秸稈火焰圖像信息，并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；將遮罩信息與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；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；將農田區域的圖像、遮罩信息和火勢等級信息映射到農田區域的CIM模型進行顯示，從而直觀、高效地呈現農田區域的秸稈焚燒情況，實現了在web端進行數據可視化，能夠及時發出告警提醒堆場管理人員采取相應的措施。

技術領域

本發明涉及圖像智能識別技術領域，尤其涉及一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法、系統及控制設備。

背景技術

夏秋兩季是秸稈焚燒的高發時期，焚燒秸稈易產生二氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體以及PM2.5等可吸入顆粒物。這些有毒有害氣體不但污染環境，也會對人體的健康造成威脅。另外，焚燒秸稈如遇大風天氣極易引發火災，且產生的煙塵使周邊環境能見度降低，不僅危害居民的人身財產安全，而且也增加交通安全隱患。另外，由于農田的范圍較大，監管人員有限，無法及時發現并制止焚燒秸稈的行為。

目前監測秸稈焚燒的方法有衛星遙感技術、基于傳感器網絡的氣體或煙霧源定位、人力警車巡查和專人盯防結合、雙目立體數據及熱成像方法等，其中，衛星遙感技術在云霧覆蓋天氣或較小焚燒點時監測的火點信息不準，監測效率較低；依據紅外溫度判斷火點則可能發生誤將某些其他溫度高的點位比如鍋爐等發熱點辨識為焚燒點的情況，從而產生誤判。

而對于雙目圖像處理技術，在進行秸稈焚燒的監測時，存在魯棒性不高，速度慢，適用場景單一的問題。

因此，如何設計一種高效且可靠的秸稈焚燒監測方法，是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法、系統和控制設備，以高效且可靠地監測秸稈焚燒的情況。

本發明提供了一種基于CIM的秸稈焚燒監測方法，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數據、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。

本發明與現有技術相比，其有益效果：

本發明通過構建基于當前農田區域的布局信息構建CIM模型后，針對待測的農田區域的圖像數據，采用去霧算法獲取清晰的秸稈火焰圖像信息，并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；將遮罩信息與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；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；將農田區域的圖像、遮罩信息和火勢等級信息映射到農田區域的CIM模型進行顯示，從而直觀、高效地呈現農田區域的秸稈焚燒情況，實現了在web端進行數據可視化，能夠及時發出告警提醒堆場管理人員采取相應的措施。

進一步地，所述步驟1)中，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。