[发明专利]基于BIM的畜牧用水色度检测系统

权利要求书

1.一种基于BIM的畜牧用水色度检测系统，其特征在于，该系统包括畜牧用水区域的BIM、色度检测模块；将色度检测模块得到的检测结果传输到BIM中进行存储，将BIM中存储的信息结合网络地理信息系统进行可视化处理；其中，色度检测模块，采用深度神经网络检测畜牧用水的色度；深度神经网络包括：

图像获取处理单元用于采集用水区域的RGB图像，将RGB图像转换为LAB图像；

特征提取单元包括编码器、全连接层1；编码器的输入为LAB图像，提取LAB图像的特征，得到特征图；全连接层1的输入为特征图，输出第一向量；

颜色矩提取单元包括特征提取器、全连接层2，特征提取器的输入为RGB图像，对RGB图像每个通道都提取一、二、三阶颜色矩，其中，一阶颜色矩采用一阶原点矩，二阶颜色矩采用二阶中心距的平方根，三阶颜色矩采用三阶中心距的立方根，输出为颜色矩特征；颜色矩特征作为全连接层2的输入，经过处理输出第二向量，其维数与第一向量相同；

结果分析单元包括全连接层3，其输入为特征提取单元输出的第一向量与颜色矩提取单元输出的第二向量相加后得到的新的向量，输出为色度检测结果。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，畜牧用水区域的BIM，是包括畜牧用水区域几何信息、状态信息的虚拟三维模型；几何信息包括畜牧用水区域的空间形状、尺寸、地理位置信息；状态信息指畜牧用水的各项检测指标信息，包括色度、pH值。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，采用不同色度的图像作为训练数据集，特征标签为色度值，采用均方差损失函数，随机梯度下降法进行网络的训练。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述特征标签，在对不同水域进行图像拍摄的同时采集不同区域的水样，通过铂-钴标准比色法，得到不同区域水样的色度值，将得到的标准色度值作为对应水域图像的标签。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，色度检测模块采用区块链技术：特征提取单元、颜色矩提取单元、结果分析单元由任务块组成，任务块包括编码器、全连接层、特征提取器；一个任务块对应一个区块；任务块对应的区块，基于包括多个节点的公有云进行计算，并依据生成的随机数随机选择公有云中的节点；图像获取处理单元作为一个区块；所有区块按照深度神经网络的推理顺序生成区块链私链，并对在区块间传输的数据进行加密处理。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，随机选择公有云中节点的具体方法为：将生成的随机数依次分配给任务块对应的区块，根据随机数的大小对区块进行排序，每个区块得到一个编号；每个节点分配一个固定的序号，每个区块选择序号与其编号相同的节点。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，色度检测模块使用加密算法对区块间传输的数据进行加密，加密后的数据在流入下一区块前，使用对应的解密算法进行解密，执行上述加密解密过程，直至完成检测。