[發明專利]基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法

在審

• 申請號: 202110048526.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112766357A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 張春旺
• 申請（專利權）人: 成都市春昂耒網絡科技有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取待檢測圖像，所述待檢測圖像為曝氣過程中的包含氣泡的污水圖像；

步驟2：將所述待檢測圖像通過深度卷積神經網絡，以從所述待檢測圖像中獲取第一特征圖；

步驟3：對所述第一特征圖進行基于具有第一預設尺寸的特征矩陣的平均值池化，以獲得第一池化特征圖；

步驟4：將所述第一池化特征圖通過多個卷積層，以獲得第二特征圖；

步驟5：計算所述第一特征圖與所述第二特征圖之間的距離，以獲得第一特征值；

步驟6：迭代地以步驟3、步驟4和步驟5的方式獲得多個具有更小尺度的特征圖，并分別計算每相鄰兩個特征圖之間的距離以獲得多個特征值，其中，在迭代過程中，所述特征矩陣的尺寸被逐漸地減小；以及

步驟7：將由所述第一特征值和所述多個特征值構成的特征向量，通過分類器以獲得分類結果，所述分類結果，用于表示曝氣過程中的氣泡的情況是否符合預定標準。

2.根據權利要求1所述的基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其中，步驟5：計算所述第一特征圖與所述第二特征圖之間的距離，以獲得第一特征值，包括：

計算所述第一特征圖與所述第二特征圖之間的余弦距離，以獲得所述第一特征值。

3.根據權利要求1所述的基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其中，步驟5：計算所述第一特征圖與所述第二特征圖之間的距離，以獲得第一特征值，包括：

計算所述第一特征圖與所述第二特征圖之間的均方差，以獲得所述第一特征值。

4.根據權利要求1所述的基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其中，步驟6：通過步驟3、步驟4和步驟5的方式獲得多個具有更小尺度的特征圖，并分別計算每相鄰兩個特征圖之間的距離以獲得多個特征值，包括：

對所述第二特征圖進行基于具有第二預設尺寸的特征矩陣的平均值池化，以獲得第二池化特征圖，所述第二預設尺寸小于所述第一預設尺寸；

將所述第二池化特征圖通過多個卷積層，以獲得所述第三特征圖；以及

計算所述第二特征圖和所述第三特征圖之間的距離，以獲得所述特征值。

5.根據權利要求4所述的基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其中，所述特征矩陣的尺寸的邊長以等差數列的方式遞減。

6.根據權利要求1所述的基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控方法，其中，所述深度卷積神經網絡為深度殘差網絡。

7.一種基于多尺度和信息補償的污水曝氣處理的智能監控系統，其特征在于，包括：

圖像獲取單元，用于獲取待檢測圖像；

第一特征圖生成單元，用于將所述圖像獲取單元獲得的所述待檢測圖像通過深度卷積神經網絡以獲取第一特征圖；

第一池化特征圖生成單元，用于對所述第一特征圖生成單元獲得的所述第一特征圖進行基于具有第一預設尺寸的特征矩陣的平均值池化，以獲得第一池化特征圖；

第二特征圖生成單元，用于將所述第一池化特征圖生成單元獲得的所述第一池化特征圖通過多個卷積層以獲得第二特征圖；

第一特征值計算單元，用于計算所述第一特征圖生成單元獲得的所述第一特征圖和所述第二特征圖生成單元獲得的所述第二特征圖之間的距離，以獲得第一特征值；

特征值迭代計算單元，用于迭代地以步驟3、步驟4和步驟5的方式獲得多個具有更小尺度的特征圖，并分別計算每相鄰兩個特征圖之間的距離以獲得多個特征值；以及

分類結果生成單元，用于將由所述第一特征值計算單元獲得的所述第一特征值和所述特征值迭代計算單元獲得的所述多個特征值構成的特征向量，通過分類器以獲得分類結果。