[发明专利]基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法，包括：无人飞艇本体，设置在无人飞艇本体上的图像采集子系统，以及图像识别子系统；所述图像采集子系统被配置为每隔设定时间采集并存储天气的影像资料；所述图像采集子系统与图像识别子系统进行无线通信；所述图像识别子系统被配置为采用神经网络算法对接收到的图像进行识别，输出空气质量状况。本发明利用太阳能电池板和蓄电池，可以实现飞艇的超长航时，可以对指定区域进行长时间的空气质量检测，操控灵活。

技术领域

本发明涉及大气质量监测技术领域，尤其涉及一种基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

我国城市空气质量检测的方式为采用空气质量检测站(又称空气站)进行检测，即在城市中的重要区域，如主要固定污染源，工业园，人口密集区等位置设立空气站，站内安装多参数自动监测仪器进行连续自动监测，将监测结果实时存储并加以分析后得到相关的数据，并通过电视广播等向民众公布分析结果。

发明人发现，该方式主要是通过定点收集，分析出空气质量指数(AQI)。每个空气质量检测站需要单独开辟场地建设，设备造价高昂，人员后期维护成本大，且需要维护分析人员具备相关的专业知识，这些缺点使得西北部经济相对不发达的地区无法建立完备的空气质量检测网络。而且固定站点可检测范围狭小，高度较低，因而不能反映立体空间内的空气质量状况。且西北部地区幅员辽阔，气候相对恶劣，更是大大加大了该方法的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统及方法，采用无人飞艇作为空气质量机器视觉在线检测系统的搭载平台，引入了机器视觉系统，利用机器对所摄影像资料进行分析并根据污染程度对其空气质量做出判定。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测系统，包括：无人飞艇本体，设置在无人飞艇本体上的图像采集子系统，以及图像识别子系统；所述图像采集子系统被配置为每隔设定时间采集并存储天气的影像资料；所述图像采集子系统与图像识别子系统进行无线通信；所述图像识别子系统被配置为采用神经网络算法对接收到的图像进行识别，输出空气质量状况。

其中，所述图像识别子系统对图像进行识别的过程包括：

基于采集到的不同地区的空气质量实拍图像，对所述图像进行图像标注，构建样本集；

对样本集数据进行增强及平滑去噪预处理；

构建图像识别模型，基于所述样本集对图像识别模型进行训练；

将图像采集子系统采集到的天气影像资料输入到训练好的图像识别模型中，输出空气质量分类结果。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于无人飞艇的空气质量机器视觉在线监测方法，包括：

每隔设定时间采集并存储天气的影像资料；

将采集到的天气影像资料输入到训练好的图像识别模型中，输出空气质量分类结果；

其中，对图像识别模型的训练过程包括：

基于采集到的不同地区的空气质量实拍图像，对所述图像进行图像标注，构建样本集；

对样本集数据进行增强及平滑去噪预处理；

构建图像识别模型，基于所述样本集对图像识别模型进行训练。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：