[發(fā)明專利]一種基于人工智能的污水排放實(shí)時(shí)監(jiān)測方法、系統(tǒng)及設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210027460.8
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN114387455A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李毓勤;周當(dāng);蔡建楠;李婉君
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市云景信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06V10/56
• 分類號(hào): G06V10/56;G06V10/764;G06K9/62;G01N33/18
• 代理公司: 廣州凱東知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44259
• 代理人: 顧南江

1.一種基于人工智能的污水排放實(shí)時(shí)監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

通過圖像采集裝置采集污水排放口處的水樣圖像；

將所述水樣圖像輸入到預(yù)構(gòu)建的漂浮物識(shí)別模型中得到第一輸出結(jié)果；所述第一輸出結(jié)果為漂浮物的分類概率圖；

根據(jù)所述第一輸出結(jié)果確定色度待測圖像；

對所述色度待測圖像進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理圖像；

將所述預(yù)處理圖像輸入到預(yù)構(gòu)建的水質(zhì)色度檢測模型中得到第二輸出結(jié)果；所述第二輸出結(jié)果為水質(zhì)的色度分布概率圖；

根據(jù)所述第二輸出結(jié)果判斷水質(zhì)是否污染。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一輸出結(jié)果確定色度待測圖像包括：

若所述第一輸出結(jié)果顯示所述預(yù)處理圖像中包含有漂浮物，則對所述預(yù)處理圖像進(jìn)行漂浮物去除處理，得到色度待測圖像；

若所述第一輸出結(jié)果顯示所述預(yù)處理圖像中不包含漂浮物，則將所述預(yù)處理圖像確定為色度待測圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述預(yù)處理圖像進(jìn)行漂浮物去除處理，得到色度待測圖像包括：

通過目標(biāo)識(shí)別技術(shù)識(shí)別所述預(yù)處理圖像中的漂浮物；

通過目標(biāo)窗口框框定所述漂浮物；

將框定區(qū)域裁剪掉，將剩余區(qū)域圖像作為色度待測圖像；

或在框定區(qū)域外任意裁剪一段區(qū)域圖像作為色度待測圖像。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理操作為將所述色度待測圖像調(diào)整為100×100的RGB三通道圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漂浮物識(shí)別模型的構(gòu)建過程包括如下步驟：

獲取含有各類漂浮物的圖像集；

對所述圖像集進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充處理得到漂浮物訓(xùn)練集和測試集；所述漂浮物訓(xùn)練集和測試集的比例為4:1；所述數(shù)據(jù)擴(kuò)充處理包括鏡像、旋轉(zhuǎn)、隨機(jī)裁剪、調(diào)整敏感度和添加噪聲中的多種處理操作；

將所述漂浮物訓(xùn)練集輸入到漂浮物識(shí)別模型中進(jìn)行迭代訓(xùn)練；

訓(xùn)練完成后，將所述測試集輸入到漂浮物識(shí)別模型中進(jìn)行測試，得到最終的漂浮物識(shí)別模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水質(zhì)色度檢測模型的構(gòu)建過程包括如下步驟：

獲取水體樣本圖像；

對所述水體樣本圖像進(jìn)行預(yù)處理得到灰度圖像；

將所述灰度圖像輸入到水質(zhì)色度檢測模型中進(jìn)行迭代訓(xùn)練得到最終的水質(zhì)色度檢測模型。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述漂浮物識(shí)別模型和所述水質(zhì)色度檢測模型均由生成器和判別器組成，所述生成器采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，包括輸入層、卷積層、池化層、全連接層以及輸出層。

8.一種基于人工智能的污水排放實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

采集單元，用于通過圖像采集裝置采集污水排放口處的水樣圖像；

漂浮物識(shí)別單元，用于將所述水樣圖像輸入到預(yù)構(gòu)建的漂浮物識(shí)別模型中得到第一輸出結(jié)果；所述第一輸出結(jié)果為漂浮物的分類概率圖；

確定單元，用于根據(jù)所述第一輸出結(jié)果確定色度待測圖像；

預(yù)處理單元，用于對所述色度待測圖像進(jìn)行預(yù)處理后得到預(yù)處理圖像；

色度檢測單元，用于將所述預(yù)處理圖像輸入到預(yù)構(gòu)建的水質(zhì)色度檢測模型中得到第二輸出結(jié)果；所述第二輸出結(jié)果為水質(zhì)的色度分布概率圖；

判斷單元，用于根據(jù)所述第二輸出結(jié)果判斷水質(zhì)是否污染。

9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器、通信接口、存儲(chǔ)器和通信總線，其中，處理器，通信接口，存儲(chǔ)器通過通信總線完成相互間的通信；

存儲(chǔ)器，用于存放計(jì)算機(jī)程序；

處理器，用于執(zhí)行存儲(chǔ)器上所存放的程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述的方法步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述的方法步驟。