智能化河道管控方法与流程

专利2022-06-29  72

本发明涉及河道管控领域,尤其涉及一种智能化河道管控方法。



背景技术:

河道常用的清淤方法,即在河道内进行分期围堰导流,根据施工现场实际条件,依据谢才公式推算出围堰断面形式、尺寸。一侧导水,另一侧进行干场清淤。或者在上游截流,将水通过管道,或其他排水渠排出施工区,施工区内进行干场作业。施工时主要以机械为主,一般采用挖掘机挖甩,装自卸汽车外弃于弃土场。

河道平整治理的目标为沿河两岸形成绿化封河育草、恢复植被、抑制杨尘、控制污染源、形成生态河道。河道分段形成观赏水面或较宽阔的绿地景观,结合绿化适当建设为较为集中的景区。河道平整平面设计原则为不改变河道走向,设计河道中心线与现状河道中心线基本一致。



技术实现要素:

本发明至少具备以下三处关键的发明点:

(1)对河道内的杂物进行检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,以提升河道管控的智能化水平;

(2)获取图像中各个像素点的各个红色通道值,计算所述各个红色通道值的均方差以作为目标均方差,为图像内容复杂度的判断提供重要参考数据;

(3)在图像平滑处理以及中值滤波处理的基础上,利用不同通道值的特性和重要程度,对图像的不同通道值执行选择性的图像增强处理。

根据本发明的一方面,提供一种智能化河道管控方法,所述方法包括使用智能化河道管控平台以对河道内的杂物进行检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,以提升河道管控的智能化水平,所述智能化河道管控平台包括:

杂物提取设备,与数据合并设备连接,用于将基准杂物轮廓与数据合并图像进行匹配,将匹配到的所述数据合并图像中的图像区域作为目标图像区域,并在所述目标图像区域占据所述数据合并图像的面积百分比超限时,发出杂物存在信号,否则,发出杂物不存在信号;

在所述杂物提取设备中,所述基准杂物轮廓为基准矿泉水瓶轮廓、基准饭盒轮廓或基准药瓶轮廓;

打包传送设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于在接收到杂物存在信号时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处;

全彩抓拍设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于朝向河道方向进行图像抓拍操作,以获得相应的河道抓拍图像;

参数提取设备,与所述全彩抓拍设备连接,用于接收所述河道抓拍图像,获取所述河道抓拍图像中各个像素点的各个红色通道值,计算所述各个红色通道值的均方差以作为目标均方差输出;

内容判断设备,与所述参数提取设备连接,用于接收所述目标均方差,并基于所述目标均方差的数值分布范围确定对应的河道抓拍图像的内容复杂度,以作为目标复杂度输出;

所述参数提取设备和所述内容判断设备分别采用不同型号的cpld芯片来实现且共用同一时钟振荡器;

即时平滑设备,用于接收所述河道抓拍图像,对所述河道抓拍图像执行平滑处理操作,以获得并输出相应的即时平滑图像;

电力通断设备,与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述即时平滑设备的供电操作,否则,关闭对所述即时平滑设备的供电操作。

本发明的智能化河道管控方法操作智能,方便管理。由于对河道内的杂物进行针对性的检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,从而提升了河道管控的智能化水平。

具体实施方式

下面将对本发明的实施方案进行详细说明。

图像处理(imageprocessing),用计算机对图像进行分析,以达到所需结果的技术。又称影像处理。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组,该数组的元素称为像素,其值称为灰度值。图像处理技术一般包括图像压缩,增强和复原,匹配、描述和识别3个部分。

当前是一个充满信息的时代,图像作为人类感知世界的视觉基础,是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段。数字图像处理,即用计算机对图像进行处理,其发展历史并不长。数字图像处理技术源于20世纪20年代,当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片,采用了数字压缩技术。首先数字图像处理技术可以帮助人们更客观、准确地认识世界,人的视觉系统可以帮助人类从外界获取3/4以上的信息,而图像、图形又是所有视觉信息的载体,尽管人眼的鉴别力很高,可以识别上千种颜色,但很多情况下,图像对于人眼来说是模糊的甚至是不可见的,通过图象增强技术,可以使模糊甚至不可见的图像变得清晰明亮。

当前,河道是维系在居民楼或者工厂周围的重要水系,其清洁度直接影响到其周围环境的好坏,然而,由于人们活动的频繁,一些杂物经常出没在河道上,影响了河道的景观和水质,当前主要依赖于人工模式进行杂物的肉眼辨识和打捞,导致河道管控的智能化水平不高。

为了克服上述不足,本发明搭建一种智能化河道管控方法,所述方法包括使用智能化河道管控平台以对河道内的杂物进行检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,以提升河道管控的智能化水平。所述智能化河道管控平台能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的智能化河道管控平台包括:

杂物提取设备,与数据合并设备连接,用于将基准杂物轮廓与数据合并图像进行匹配,将匹配到的所述数据合并图像中的图像区域作为目标图像区域,并在所述目标图像区域占据所述数据合并图像的面积百分比超限时,发出杂物存在信号,否则,发出杂物不存在信号;

在所述杂物提取设备中,所述基准杂物轮廓为基准矿泉水瓶轮廓、基准饭盒轮廓或基准药瓶轮廓;

打包传送设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于在接收到杂物存在信号时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处;

全彩抓拍设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于朝向河道方向进行图像抓拍操作,以获得相应的河道抓拍图像;

参数提取设备,与所述全彩抓拍设备连接,用于接收所述河道抓拍图像,获取所述河道抓拍图像中各个像素点的各个红色通道值,计算所述各个红色通道值的均方差以作为目标均方差输出;

内容判断设备,与所述参数提取设备连接,用于接收所述目标均方差,并基于所述目标均方差的数值分布范围确定对应的河道抓拍图像的内容复杂度,以作为目标复杂度输出;

所述参数提取设备和所述内容判断设备分别采用不同型号的cpld芯片来实现且共用同一时钟振荡器;

即时平滑设备,用于接收所述河道抓拍图像,对所述河道抓拍图像执行平滑处理操作,以获得并输出相应的即时平滑图像;

电力通断设备,与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述即时平滑设备的供电操作,否则,关闭对所述即时平滑设备的供电操作;

中值滤波设备,与所述即时平滑设备连接,用于接收所述即时平滑图像,对所述即时平滑图像执行中值滤波操作,以获得对应的中值滤波图像;

通道值解析设备,与所述中值滤波设备连接,用于接收所述中值滤波图像,获得所述中值滤波图像中每一个像素点的红绿通道值、黑白通道值和黄蓝通道值;

动态处理设备,与所述通道值解析设备连接,用于对所述中值滤波图像中各个像素点的各个红绿通道值组成的红绿图案执行图像增强处理,以获得第一增强图案,对所述中值滤波图像中各个像素点的各个黑白通道值组成的黑白图案执行图像增强处理,以获得第二增强图案,所述中值滤波图像中各个像素点的各个黄蓝通道值组成黄蓝图案;

数据合并设备,与所述动态处理设备连接,用于将所述第一增强图案、所述第二增强图案和所述黄蓝图案进行合并,以获得与所述中值滤波图像对应的数据合并图像;

gprs通信接口,与所述通道值解析设备连接,用于接收并无线发送所述中值滤波图像中每一个像素点的红绿通道值、黑白通道值和黄蓝通道值;

其中,所述电力通断设备还与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述中值滤波设备的供电操作,否则,关闭对所述中值滤波设备的供电操作。

接着,继续对本发明的智能化河道管控平台的具体结构进行进一步的说明。

所述智能化河道管控平台中:

所述电力通断设备还与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述通道值解析设备的供电操作,否则,关闭对所述通道值解析设备的供电操作。

所述智能化河道管控平台中还可以包括:

直方图均衡设备,与所述数据合并设备连接,用于接收所述数据合并图像,对所述数据合并图像执行直方图均衡操作,以获得对应的直方图均衡图像。

所述智能化河道管控平台中还可以包括:

分辨率调整设备,与所述直方图均衡设备连接,用于对所述直方图均衡图像执行灰度分辨率提升处理,以获得相应的分辨率提升图像,并输出所述分辨率提升图像。

所述智能化河道管控平台中还可以包括:

分块提取设备,与所述分辨率调整设备连接,用于对灰度分辨率超过限量的莱娜图和所述分辨率提升图像执行相同图像分块大小的图像分块处理,以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述分辨率提升图像的各个分块,提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块,以及所述分辨率提升图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块。

所述智能化河道管控平台中还可以包括:

信号触发设备,与所述分块提取设备连接,用于在所述第二图像分块的灰度分辨率大于等于第一图像分块的灰度分辨率时,发出第一触发信号,还用于在所述第二图像分块的灰度分辨率小于第一图像分块的灰度分辨率时,发出第二触发信号。

所述智能化河道管控平台中还可以包括:

后续处理设备,分别与所述杂物提取设备和所述信号触发设备连接,用于在接收到所述第二触发信号时,将所述第一图像分块的灰度分辨率除以所述第二图像分块的灰度分辨率以获得相应的倍数,并基于所述倍数确定对所述分辨率提升图像执行后续多次灰度分辨率提升的次数,以对所述分辨率提升图像执行多次灰度分辨率提升处理,获得相应的后续处理图像。

所述智能化河道管控平台中:

在所述后续处理设备中,还用于在接收到所述第一触发信号时,将所述分辨率提升图像作为后续处理图像;

其中,所述后续处理设备还用于将所述后续处理图像替换所述数据合并图像发送给所述杂物提取设备。

另外,通用分组无线服务技术(generalpacketradioservice)的简称,他是gsm移动电话用户可用的一种移动数据业务。gprs可说是gsm的延续。gprs和以往连续在频道传输的方式不同,是以封包(packet)式来传输,因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算,并非使用其整个频道,理论上较为便宜。gprs的传输速率可提升至56甚至114kbps。

gprs经常被描述成“2.5g”,也就是说这项技术位于第二代(2g)和第三代(3g)移动通讯技术之间。他通过利用gsm网络中未使用的tdma信道,提供中速的数据传递。gprs突破了gsm网只能提供电路交换的思维方式,只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换,这种改造的投入相对来说并不大,但得到的用户数据速率却相当可观。而且,因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器,所以连接及传输都会更方便容易。如此,使用者既可联机上网,参加视讯会议等互动传播,而且在同一个视讯网络上(vrn)的使用者,甚至可以无需通过拨号上网,而持续与网络连接。

gprs分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中,数据被分成一定长度的包(分组),每个包的前面有一个分组头(其中的地址标志指明该分组发往何处)。数据传送之前并不需要预先分配信道,建立连接。而是在每一个数据包到达时,根据数据报头中的信息(如目的地址),临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。在这种传送方式中,数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系,信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点,对信道带宽的需求变化较大,因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。例如一个进行www浏览的用户,大部分时间处于浏览状态,而真正用于数据传送的时间只占很小比例。这种情况下若采用固定占用信道的方式,将会造成较大的资源浪费。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:只读内存(英文:read-onlymemory,简称:rom)、随机存取存储器(英文:randomaccessmemory,简称:ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种智能化河道管控方法,所述方法包括使用智能化河道管控平台以对河道内的杂物进行检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,以提升河道管控的智能化水平,所述智能化河道管控平台包括:

杂物提取设备,与数据合并设备连接,用于将基准杂物轮廓与数据合并图像进行匹配,将匹配到的所述数据合并图像中的图像区域作为目标图像区域,并在所述目标图像区域占据所述数据合并图像的面积百分比超限时,发出杂物存在信号,否则,发出杂物不存在信号;

在所述杂物提取设备中,所述基准杂物轮廓为基准矿泉水瓶轮廓、基准饭盒轮廓或基准药瓶轮廓;

打包传送设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于在接收到杂物存在信号时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处;

全彩抓拍设备,设置在河道一侧的竖杆上,用于朝向河道方向进行图像抓拍操作,以获得相应的河道抓拍图像;

参数提取设备,与所述全彩抓拍设备连接,用于接收所述河道抓拍图像,获取所述河道抓拍图像中各个像素点的各个红色通道值,计算所述各个红色通道值的均方差以作为目标均方差输出;

内容判断设备,与所述参数提取设备连接,用于接收所述目标均方差,并基于所述目标均方差的数值分布范围确定对应的河道抓拍图像的内容复杂度,以作为目标复杂度输出;

所述参数提取设备和所述内容判断设备分别采用不同型号的cpld芯片来实现且共用同一时钟振荡器;

即时平滑设备,用于接收所述河道抓拍图像,对所述河道抓拍图像执行平滑处理操作,以获得并输出相应的即时平滑图像;

电力通断设备,与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述即时平滑设备的供电操作,否则,关闭对所述即时平滑设备的供电操作;

中值滤波设备,与所述即时平滑设备连接,用于接收所述即时平滑图像,对所述即时平滑图像执行中值滤波操作,以获得对应的中值滤波图像;

通道值解析设备,与所述中值滤波设备连接,用于接收所述中值滤波图像,获得所述中值滤波图像中每一个像素点的红绿通道值、黑白通道值和黄蓝通道值;

动态处理设备,与所述通道值解析设备连接,用于对所述中值滤波图像中各个像素点的各个红绿通道值组成的红绿图案执行图像增强处理,以获得第一增强图案,对所述中值滤波图像中各个像素点的各个黑白通道值组成的黑白图案执行图像增强处理,以获得第二增强图案,所述中值滤波图像中各个像素点的各个黄蓝通道值组成黄蓝图案;

数据合并设备,与所述动态处理设备连接,用于将所述第一增强图案、所述第二增强图案和所述黄蓝图案进行合并,以获得与所述中值滤波图像对应的数据合并图像;

gprs通信接口,与所述通道值解析设备连接,用于接收并无线发送所述中值滤波图像中每一个像素点的红绿通道值、黑白通道值和黄蓝通道值;

其中,所述电力通断设备还与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述中值滤波设备的供电操作,否则,关闭对所述中值滤波设备的供电操作。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:

所述电力通断设备还与所述内容判断设备连接,用于在接收到的目标复杂度高于等于预设复杂度阈值时,启动对所述通道值解析设备的供电操作,否则,关闭对所述通道值解析设备的供电操作。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述平台还包括:

直方图均衡设备,与所述数据合并设备连接,用于接收所述数据合并图像,对所述数据合并图像执行直方图均衡操作,以获得对应的直方图均衡图像。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述平台还包括:

分辨率调整设备,与所述直方图均衡设备连接,用于对所述直方图均衡图像执行灰度分辨率提升处理,以获得相应的分辨率提升图像,并输出所述分辨率提升图像。

5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述平台还包括:

分块提取设备,与所述分辨率调整设备连接,用于对灰度分辨率超过限量的莱娜图和所述分辨率提升图像执行相同图像分块大小的图像分块处理,以获得所述莱娜图的各个图像分块以及所述分辨率提升图像的各个分块,提取所述莱娜图的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第一图像分块,以及所述分辨率提升图像的各个图像分块的中间位置的图像分块以作为第二图像分块。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述平台还包括:

信号触发设备,与所述分块提取设备连接,用于在所述第二图像分块的灰度分辨率大于等于第一图像分块的灰度分辨率时,发出第一触发信号,还用于在所述第二图像分块的灰度分辨率小于第一图像分块的灰度分辨率时,发出第二触发信号。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述平台还包括:

后续处理设备,分别与所述杂物提取设备和所述信号触发设备连接,用于在接收到所述第二触发信号时,将所述第一图像分块的灰度分辨率除以所述第二图像分块的灰度分辨率以获得相应的倍数,并基于所述倍数确定对所述分辨率提升图像执行后续多次灰度分辨率提升的次数,以对所述分辨率提升图像执行多次灰度分辨率提升处理,获得相应的后续处理图像。

8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:

在所述后续处理设备中,还用于在接收到所述第一触发信号时,将所述分辨率提升图像作为后续处理图像;

其中,所述后续处理设备还用于将所述后续处理图像替换所述数据合并图像发送给所述杂物提取设备。

技术总结
本发明涉及一种智能化河道管控方法,所述方法包括使用智能化河道管控平台以对河道内的杂物进行检测,以在存在杂物时,将打捞请求信息和竖杆地址信息一起打包通过网络发送到远端的河道管理中心的服务器处,以提升河道管控的智能化水平。

技术研发人员:任家
受保护的技术使用者:桑尼环保(江苏)有限公司
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2020.06.05

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