[发明专利]一种基于无人机巡视的智能水质识别方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机巡视的智能水质识别方法，属于水质识别领域，包括：1)利用无人机按预设轨迹飞行，对待检测水域进行航拍，获取视频数据；2)对拍摄的视频数据进行预处理，得到静态水面图像；3)对水面图像进行识别判断，判断出有漂浮物的水面图像和无漂浮物的水面图像，同时对有漂浮物的水面图像进行分割，将漂浮物分离出来，并将所有图像分类为水体图像和漂浮物图像；4)根据训练好的水体污染分类模型识别出水体图像的污染情况；5)根据训练好的漂浮物污染分类模型识别出漂浮物图像的污染种类。

技术领域

本发明涉及水质识别领域，具体地说，涉及一种基于无人机巡视的智能水质识别方法。

背景技术

水环境的保护对经济社会的发展十分重要。传统的水质检测方式主要是在定点定剖面水域内设置采样点，采取水样分析成分，或设置水下镜头采集水体颜色和浑浊度进行分析，也有一些采用智能视觉的水质识别方法，但这些办法需要布设大量监测点，不仅耗时费力成本高，而且可监测区域也受到很大限制。现在使用无人机巡航设备在水面上方低空拍摄水面实况，并对图像信息进行处理识别，可以实现区域水质，如中小型湖泊和河流的水质的动态监测，具有较大的优势。

现在已经有很多检测水质的方法，如：公布号为CN109118548A的中国专利文献公开了一种综合智能水质识别方法，该方法采用智能图像识别技术对水质图像进行分析，进而达到识别水质的目的。公布号为CN104568797A的中国专利文献公开了一种污水色度的在线监测系统，该系统包括清水吸收池、试样水吸收池，光纤探头a、光纤探头b、CCD阵列检测器、数据采集与处理设备，清水吸收池通过光纤探头a连接CCD阵列检测器，试样水吸收池通过光纤探头b连接CCD阵列检测器，CCD阵列检测器连接数据采集与处理设备。公布号为CN108051442A的中国专利文献公开了一种基于智能终端的水质识别方法及水质识别系统。水质识别方法包括如下步骤：采集包含图形标记的待测水资源的当前图像；根据当前图像的颜色，检测待测水资源的当前色度；根据图形标记的清晰度，提取待测水资源的当前浑浊度；计算当前图像中包含的当前悬浮物质含量；根据当前色度、当前浑浊度和当前悬浮物质含量，判断待测水资源的当前质量。水质识别系统包含采集模块、检测模块、提取模块、计算模块和处理模块。采用该水质识别方法及水质识别系统，能够帮助用户便于用户对当地的水资源的质量进行实时检测。

以上技术往往需要特定的装置，使使用范围受到限制。如：当一些偏僻地域水质出现异常的时候，往往不能及时发现及阻止；化学检测方法中也存在化学试剂浓度不稳定，容易造成二次污染等弊端；而智能图像技术的监测摄录设备需要事先安装，且监控区域有限。

发明内容

本发明的目的为提供一种基于无人机巡视的智能水质识别方法，该方法将无人机低空航拍技术引入到中小型湖泊河道水质巡查中，拍摄连续、大范围的水面图像和视频，再进行水质的识别和污染区域的定位，可以实现对水质情况的实时监测。

为了实现上述目的，本发明提供的基于无人机巡视的智能水质识别方法包括以下步骤：

1)利用无人机按预设轨迹飞行，对待检测水域进行航拍，获取视频数据；

2)对拍摄的视频数据进行预处理，得到静态水面图像；

3)对水面图像进行识别判断，判断出有漂浮物的水面图像和无漂浮物的水面图像，同时对有漂浮物的水面图像进行分割，将漂浮物分离出来，并将所有图像分类为水体图像和漂浮物图像；

4)根据训练好的水体污染分类模型识别出水体图像的污染情况；

5)根据训练好的漂浮物污染分类模型识别出漂浮物图像的污染种类。