[发明专利]一种基于监控图像的边坡灾害识别系统

说明书

本发明公开了一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，属于计算机视觉领域与科学家在灾害早期识别与预测领域的联合领域，主要解决的是目前高级传感器成本高、不易广泛普及以及普通摄像头难以处理极端环境、鲁棒性差的技术问题，并能够根据信息存储模块进行摄像头的定位，方便及时与最近的公路局联系，尽早对灾害进行预警与处理。所述边坡灾害识别系统包括：视频采集模块、信息存储模块、灾害识别模块以及灾害报警模块。视频采集模块利用普通的监控摄像头采集视频信息，信息存储模块用于存储识别过程所产生的各类信息以及摄像头的位置信息，灾害识别模块用于极端天气下的图像去干扰，并实现图像的灾害识别与判断，灾害报警模块用于精识别出灾害的监控图像进行定位，并对与其最近的公路局进行预警。本发明具有成本低、硬件要求低、检测速度快、鲁棒性高、可以应对极端天气等优点，可以使用在很低的成本下连入当前的公路监控系统中。

技术领域

本发明属于数字图像处理领域涉及边坡地质灾害识别领域，更具体地，涉及一种基于监控图像的边坡灾害识别系统。

背景技术

近年来，随着我国公路建设的飞速增长，以往的山区交通运输紧张状况已经得到了基本的缓解，但同时大量的高危边坡也伴随而来。边坡坍塌是常见的公路地质灾害之一，发生较为频繁，且分布十分广泛，极易造成交通中断或带来较高的经济损失，对交通安全有着十分严重的影响。

现阶段，对边坡灾害的识别主要存在的问题是：(1)传统的公路边坡灾害识别系统需要在边坡上埋设各类传感器，这一类系统所铺设的传感器需要较高的成本。(2)雨天和雾天等极端气候会影响基于的视频或图像的边坡灾害识别系统性能，难以及时检测到危险。且数据处理人员需要大量的专业知识。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，通过对监控视频的内容进行边坡灾害的智能检测与识别，进而及时对可能出现的危险进行报警，避免过大的经济损失。

为了实现上述目的，提供了一种基于监控图像的边坡灾害识别系统，所述系统包括以下模块：

视频采集模块，用于采集山区公路的监控视频信息；

信息存储模块，用于存储其它模块中采集到的视频信息，识别信息与报警信息；

灾害识别模块，用于根据视频所包含的各种信息进行公路边坡灾害建模，进而实现特定灾害的识别；

灾害报警模块，用于根据灾害识别的结果实现特定灾害的提前预警。

进一步地，所述的信息存储模块包括以下子模块：

图像信息存储子模块，用于存储预处理后的普通摄像头所采集到的图像数据；

灾害信息存储子模块，用于存储能够提供训练的不同类别边坡灾害数据样本；

识别结果存储子模块，用于存储灾害监测模块得到的识别结果，并用于灾害报警模块；

进一步地，所述的灾害识别模块包括以下子模块：

数据预处理子模块，用于对采集到的原始视频进行进本的预处理与灰度化处理，并对其视频帧进行等距采样，每隔一定时间获取视频帧进行灾害的检测与识别；

图像信息传输子模块，用于将预处理后的灰度视频帧存储至图像信息存储子模块；

图像清晰化子模块，用于对灰度视频序列进行去雾、去雨等处理，并提升视频清晰度。主要目的是统一视频/图像至统一风格，以便后续的处理；

注意力池子模块，用于根据注意力池化与CNN结合分析对待处理的图像进行建模，分析图像中的危险信息；

灾害判断子模块，用于根据注意力池子模块得到的信息与灾害信息存储子模块中所存的信息匹配进行边坡灾害的判断与检测；

灾害信息传输子模块，用于将边坡灾害的识别结果传输至识别结果存储子模块；