[发明专利]一种基于监控图像的边坡灾害识别系统

权利要求书

1.一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，包括视频采集模块(10)、信息存储模块(11)、灾害识别模块(12)和灾害报警模块(13)，其特征在于：所述灾害识别模块(12)与视频采集模块(10)、信息存储模块(11)、灾害报警模块(13)相互连接；所述信息存储模块(11)包括以下子模块：

图像信息存储子模块(111)，用于存储监控摄像头拍摄到的采样帧灰度化处理的图像；

灾害信息存储子模块(112)，用于被作为训练集的不同种类边坡灾害图像与正常情况下的图像；

识别结果存储子模块(113)，用于存储所有连入系统的监控图像的边坡灾害识别结果及其对应的位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，其特征在于：所述灾害识别模块(12)包括以下子模块：

数据预处理子模块(121)，用于对监控系统中的视频进行等距采样，并将采样帧进行灰度化处理得到灰度图；

图像信息传输子模块(122)用于将数据预处理子模块(121)得到的灰度图传输至图像信息存储子模块(111)；

图像清晰化子模块(123)，用于根据CGAN进行极端天气下的图像风格转换，得到一个晴天条件下的图像；

注意力池子模块(124)，用于根据基于注意力池化改进的CNN捕捉图像中可能存在灾害的区域；

灾害判断子模块(125)，用于根据注意力池子模块(124)得到的区域与灾害信息存储子模块(112)中所存储的灾害图片进行匹配分类；

灾害信息传输子模块(126)，用于将监控图像中的灾害识别结果及其对应的摄像头所处位置信息传输至识别结果存储子模块(113)；

上述子模块中，数据预处理子模块(121)、图像清晰化子模块(123)、注意力池子模块(124)、灾害判断子模块(125)与灾害信息传输子模块(126)依次相连。

3.根据权利要求2所述的灾害识别模块(12)，其特征在于：所述图像清晰化子模块(123)，用于去除极端天气下的监控图像中所包含的雨痕，雪痕以及大雾等干扰，得到清晰的、晴天环境下的图像，采用作为判别器的损失函数。

其中x_j为权重系数，为欧几里得损失函数，为感知损失函数，为对抗损失函数。

4.根据权利要求2所述的灾害识别模块(12)，其特征在于：所述注意力池子模块(124)用于根据注意力机提取当前监控图像中可能存在灾害的区域，并将注意力池化层Score_attention(X)＝(Xa_k)^T(Xb)替换CNN的全连接层实现灾害的分类。

5.根据权利要求1所述的一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，其特征在于：所述灾害报警模块(13)用于对识别出发生灾害的监控摄像头距离最近的公路局发出预警信号，避免产生进一步的经济损失。

6.根据权利要求5所述的灾害报警模块(13)，其特征在于：所述灾害报警模块(13)能够根据图像信息存储子模块(111)中所存储的摄像头位置信息进行定位，并根据位置信息去找最近的公路局。