[发明专利]一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质

权利要求书

1.一种泥石流规模评估方法，其特征在于，所述方法包括：

获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；

分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；

根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；

处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；

生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。

2.根据权利要求1所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，所述分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标，具体包括：

利用预训练的轻量级语义分割模型对所述视频帧图像进行分割；

识别分割后的图形中的前景信息；其中，所述前景信息包括植被区域、泥石流区域；

基于所述前景信息，绘制泥石流区域的掩膜图像；

基于所述泥石流区域的掩膜图像，计算所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标。

3.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，计算泥石流的流速，具体包括：

根据所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标，确定所述泥石流区域的最小外接矩形的中心位置；

将所述中心位置设置为测速点；

连续提取若干帧图像中所述测速点处的像素，并生成时空图；

基于STIV算法对时空图进行分析，输出泥石流的流速。

4.根据权利要求3所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，通过STIV算法测算泥石流流速的过程，具体为：

对时空图沿横轴方向与纵轴方向分别进行求梯度操作；

基于求得的梯度图像计算泥石流角度，公式如下：

其中，a为泥石流角度；

计算所述泥石流角度在纵轴与横轴上的映射，公式如下：其中，I(x,t)为时空图中的像素，x，t为时空图的坐标，x为横坐标，t为纵坐标。

5.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，计算泥石流的水石比例的过程，具体为：

根据泥石流区域的最小外接矩形的坐标裁切图像，以得到泥石流区域图像；

对所述泥石流区域图像进行二值化处理、膨胀腐蚀操作，以确定石头在所述泥石流区域图像中的位置；

基于距离变换函数对所述泥石流图像中的石头进行处理，消除区域边缘，得到石头的区域中心位置；

利用分水岭算法对石头的区域中心位置进行处理，以确定石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例。

6.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，所述轻量级语义分割模型的训练过程，具体包括：

利用Labelme数据标注工具对图像中的植被、泥石流进行标注；

基于标注后的数据制作泥石流数据集；

利用所述泥石流数据及对LiteSeg分割算法进行训练，当损失函数收敛时停止训练，并保存训练好的模型权重文件。

7.一种泥石流规模评估系统，其特征在于，所述系统包括：

解码单元，用于获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；

图像分割单元，用于分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；

测速单元，用于根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；

水石比计算单元，用于基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；

信息生成单元，用于生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。

8.根据权利要求7所述的一种泥石流规模评估系统，其特征在于，所述测速单元包括模型训练子单元，用于通过泥石流数据集对LiteSeg分割算法进行训练。