一种洪水水灾后水体变化监控系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种洪水水灾后水体变化监控系统，包括设置在需要监控的洪水水域的监控设备、图像预处理模块、提取特征图像模块、中央处理器和报警模块，所述监控设备和提取特征图像模块分别与图像预处理模块通信连接，所述中央处理器与提取特征图像模块和报警模块通信连接。本发明专利技术所述的基于洪水水灾后水体变化监控系统及其方法，采用水纹信息数据作为不同区域水纹的关键判别特征，识别更快速和准确，当系统识别出视频摄像头采集的水纹信息与数据库内的某一标准水纹信息数据小于设定的阈值时则触发报警，实现对洪水水灾后水体变化的监控，可以为洪水灾后的再次发生提供预警功能。

A monitoring system and method of water body change after flood disaster

The invention discloses a water body change monitoring system after flood disaster, which includes a monitoring device, an image preprocessing module, an extraction feature image module, a central processor and an alarm module arranged in the flood water area to be monitored. The monitoring device and the extraction feature image module are respectively connected with the image preprocessing module, and the central processor and the extraction feature image module Communication connection with alarm module. Based on the water body change monitoring system and method after flood disaster, the water ripple information data is used as the key distinguishing feature of water ripple in different areas, and the recognition is faster and more accurate. When the system recognizes that the water ripple information collected by the video camera and a standard water ripple information data in the database are less than the set threshold value, the alarm will be triggered to realize the water after flood disaster The monitoring of body change can provide early warning function for the recurrence of flood disaster.

【技术实现步骤摘要】
一种洪水水灾后水体变化监控系统及其方法
本专利技术涉及洪水水体监控
，具体涉及一种洪水水灾后水体变化监控系统及其方法。
技术介绍
中国是一个自然灾害十分频繁的国家，洪涝灾害一直严重威胁着人民生命财产安全和社会的稳定与发展。近年来，极端天气事件频繁发生，暴雨洪水出现的频率及其造成的损失也不断的增加。针对洪水水灾后如何对水灾再次发生提供预警，从而使得受灾人员减少灾害损失，尚没有得到有效解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种洪水水灾后水体变化监控系统及其方法，通过将监控的水纹数据与标准的额水纹数据进行对比分析实现对洪水水灾后水体变化的监控，可以为洪水灾后的再次发生提供预警功能。本专利技术通过以下技术方案实现：一种洪水水灾后水体变化监控系统，包括设置在需要监控的洪水水域的监控设备、图像预处理模块、提取特征图像模块、中央处理器和报警模块，所述监控设备和提取特征图像模块分别与图像预处理模块通信连接，所述中央处理器与提取特征图像模块和报警模块通信连接；所述监控设备拍摄到的视频信息首先经过图像预处理模块处理，图像预处理后的信息通过提取特征图像模块进行运动检测及特征提取；经过提取特征图像模块运动检测及特征提取后传送到中央处理器进行分析处理，如果处理后的水纹信息与系统内存储的水纹信息小于预先设定的阈值，便判断可能会发生，通过报警模块进行报警。作为本专利技术实施例的优选，所述监控设备为高清视频摄像头，所述高清视频摄像头为多个在距离岸边3-5米的范围内均匀布置。作为本专利技术实施例的优选，所述图像预处理模块包括对图像进行旋转、增益处理和初步分割。作为本专利技术实施例的优选，所述提取特征图像模块将视频信息中灰度值变化超过阈值的像素信息提取出来，去掉视频中静止的像素。作为本专利技术实施例的优选，所述中央处理器包括数据转换模块、数据存储模块和数据分析模块；所述数据转换模块将从提取特征图像模块上获取的水纹特征相关数据格式统一化处理，在数据转换模块内部定义数据结构，对数据类型进行分类并进行统一处理数据格式；所述数据存储模块用于存储标准的水纹信息数据，在数据存储模块内建立标准水纹信息数据库方便数据分析模块进行调用；所述数据分析模块实现对提取特征图像模块传回的水纹特征提取信息数据进行计算和分析，通过将监测数据与数据存储模块内的数据库信息进行比对和分析。本专利技术实施例提供一种基于洪水水灾后水体变化监控系统的方法，具体包括步骤：S1、建立标准水纹信息对比数据库；S2、监控设备拍摄到的视频信息首先经过图像预处理模块处理，图像预处理后的信息通过提取特征图像模块进行运动检测及特征提取；S3、将运动检测及特征提取的水纹信息传送到中央处理器进行分析判定；S4、当运动检测及特征提取的水纹信息与标准水纹信息比对小于预先设定的阈值，便判断该区域可能再次发生洪水水灾，通过报警模块进行报警，否则不进行报警。作为本专利技术实施例的优选，在步骤S2中，图像预处理的过程包括：a、将拍摄的图片进行旋转，将整幅图像进行增益处理，使图像清晰明亮；b、根据整个图像的灰度直方图确定图像二值化的阈值，并对其进行二值化，将背景与感兴趣区域进行初步分割；c、格式转换成对应的软件所需要的格式。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术所述的基于洪水水灾后水体变化监控系统及其方法，采用水纹信息数据作为不同区域水纹的关键判别特征，识别更快速和准确，当系统识别出视频摄像头采集的水纹信息与数据库内的某一标准水纹信息数据小于设定的阈值时则触发报警，实现对洪水水灾后水体变化的监控，可以为洪水灾后的再次发生提供预警功能。附图说明图1为本专利技术一种洪水水灾后水体变化监控系统的原理示意图；1-监控设备，2-图像预处理模块，3-提取特征图像模块，4-中央处理器，4.1-数据转换模块，4.2-数据存储模块，4.3-数据分析模块，5-报警模块。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。参见图1所示，本专利技术实施例提供一种洪水水灾后水体变化监控系统，具体包括设置在需要监控的洪水水域的监控设备1，在本实施例中，监控设备为高清视频摄像头，高清视频摄像头为多个在距离岸边3-5米的范围内均匀布置，根据水域面积布置多个监控设备1实现该片区域的无死角覆盖。图像预处理模块2用于对高清视频摄像头拍摄的图像进行旋转、增益处理和初步分割等图像预处理，通过图像预处理模块2后使图像信息更能反映真实情况，并且更易于处理，减少运算量。在本实施例中，所述图像预处理模块2进行图像处理的具体过程为：a、首先将高清视频摄像头拍摄的图片进行位置旋转，然后将整幅图像进行增益处理，使图像清晰明亮；b、根据整个图像的灰度直方图确定图像二值化的阈值，并对其进行二值化，将背景与感兴趣区域进行初步分割；c、格式转换成对应的软件所需要的格式。在本实施例中，提取特征图像模块3用于将图像预处理后的水纹信息进行运动检测和提取特征信息，将视频信息中灰度值变化超过阈值的像素信息提取出来，去掉视频中静止的像素，减少不必要的数据量处理，经过提取特征图像模块3处理后将提取到的水纹特征信息发送给中央处理器进行分析处理，如果处理后的水纹信息与系统内存储的标准水纹信息小于预先设定的阈值，便判断可能会再次发生洪灾，通过报警模块5进行报警。在本实施例中，中央处理器4包括数据转换模块4.1、数据存储模块4.2和数据分析模块4.3；其中，数据转换模块4.1将从提取特征图像模块3上获取的水纹特征相关数据格式统一化处理，在数据转换模块内部定义数据结构，对数据类型进行分类并进行统一处理数据格式；数据存储模块4.2用于存储标准的水纹信息数据，在数据存储模块4.2内建立标准水纹信息数据库方便数据分析模块进行调用；数据分析模块4.3实现对提取特征图像模块3传回的水纹特征提取信息数据进行计算和分析，通过将监测数据与数据存储模块内的数据库信息进行比对和分析。在本实施例中，数据存储模块4.2内存储有不同区域内的标准水纹信息，将这些不同区域内的标准水纹信息作为判断依据，将运动检测提取特征图像模块3得到的水纹信息与标准水纹信息的样本库进行对比，可以判断水是哪里来的。标准水纹信息的样本库是根据不同区域不同水质的水纹建立的标准数据库，以此建立的数据库方便数据分析模块4.3进行调用，如果视频或图像当中的水纹信息数据小于标准数据库中预先设定的阈值，阈值设为0-1m，便判断视频覆盖范围内出现了异常的水纹信息，通过报警模块5进行报警。本专利技术采用水纹信息数据作为不同区域水纹的关键判别特征，识别更快速和准确。当系统识别出视频摄像头采集的水纹信息与数据库内的某一标准水纹信息数据小于设定的阈值时则触发报警，可以为洪水灾后的再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于，包括设置在需要监控的洪水水域的监控设备(1)、图像预处理模块(2)、提取特征图像模块(3)、中央处理器(4)和报警模块(5)，所述监控设备(1)和提取特征图像模块(3)分别与图像预处理模块(2)通信连接，所述中央处理器(4)与提取特征图像模块(3)和报警模块(5)通信连接；所述监控设备(1)拍摄到的视频信息首先经过图像预处理模块(2)处理，图像预处理后的信息通过提取特征图像模块(3)进行运动检测及特征提取；经过提取特征图像模块(3)运动检测及特征提取后传送到中央处理器(4)进行分析处理，如果处理后的水纹信息与系统内存储的水纹信息小于预先设定的阈值，便判断可能会发生，通过报警模块(5)进行报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于，包括设置在需要监控的洪水水域的监控设备(1)、图像预处理模块(2)、提取特征图像模块(3)、中央处理器(4)和报警模块(5)，所述监控设备(1)和提取特征图像模块(3)分别与图像预处理模块(2)通信连接，所述中央处理器(4)与提取特征图像模块(3)和报警模块(5)通信连接；所述监控设备(1)拍摄到的视频信息首先经过图像预处理模块(2)处理，图像预处理后的信息通过提取特征图像模块(3)进行运动检测及特征提取；经过提取特征图像模块(3)运动检测及特征提取后传送到中央处理器(4)进行分析处理，如果处理后的水纹信息与系统内存储的水纹信息小于预先设定的阈值，便判断可能会发生，通过报警模块(5)进行报警。


2.根据权利要求1所述的洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于：所述监控设备(1)为高清视频摄像头，所述高清视频摄像头为多个在距离岸边3-5米的范围内均匀布置。


3.根据权利要求1所述的洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于：所述图像预处理模块(2)包括对图像进行旋转、增益处理和初步分割。


4.根据权利要求1所述的一种洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于：所述提取特征图像模块(3)将视频信息中灰度值变化超过阈值的像素信息提取出来，去掉视频中静止的像素。


5.根据权利要求1所述的一种洪水水灾后水体变化监控系统，其特征在于：所述中央处理器(4)包括数据转换模块(4.1)、数据存储模块(4.2)和数据分析模块(4.3)；

【专利技术属性】
技术研发人员：张寒，蔡胜英，杨建军，涂建，
申请(专利权)人：武汉和时利自动化系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42