一种基于AIS航标的水面溢油监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于AIS航标的水面溢油监测系统及方法，包括图像采集、初步筛选、特征提取、溢油分析和无线通信部分。本发明专利技术通过加装CCD相机在同一水域人工设置多个航标节点装置以实现大范围，全天候的水面溢油监测，克服了传统固定检测受固定物影响的缺陷；通过神经网络识别，检测溢油，实现了自动化，大规模，高精度的溢油监测；同时在航标的日常维护和终端通信上，由于本监测系统搭建于AIS航标，故在无线信号传播、对监测系统的遥测遥控、实时监测和日常维护上有管理效率高，维护成本低的优势。本发明专利技术广泛应用于内河水域监测领域。本发明专利技术广泛应用于内河水域监测领域。本发明专利技术广泛应用于内河水域监测领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于AIS航标的水面溢油监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及内河水域监测领域，尤其是一种水面溢油监测系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国航运业的迅猛发展，船舶水上交通事故及其它水上作业产生的污染也越来越多，对内河水资源造成了非常严重的污染，保护水资源的行动势在必行。溢油污染是内河污染的主要污染之一，船舶密度加大使内河交通流量越来越大，内河船舶溢油污染事故发生的概率也随之上升。溢油污染会对内河生态环境造成严重不良影响，溢油中的芳香烃化合物不仅会影响水中鱼类和水生植物等的生长，被污染的水源还会直接危害人的身体健康，此外，水上溢油还会在风和流的作用下进行扩散，进一步加大溢油的清理难度。因此，当发生水面溢油时，实现对水面溢油的实时监测是治理溢油污染的关键所在，对保护内河水资源、维护内河航运业的发展具有重要意义。
[0003]目前，我国的水上溢油检测方法有卫星遥感监测、航空监测、巡逻船监测和固定监测等。卫星遥感监测可以实现实时的溢油监测，但卫星监测空间分辨率低，拍摄出的图片不易识别，且可用于监测溢油的卫星数量较少。航空监测主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述水面溢油监测系统以AIS航标为操作平台，所述水面溢油监测系统包括：图像采集单元，初步筛选单元，特征提取单元，溢油分析判断单元和无线通信报警单元；所述图像采集单元包括CCD相机，所述图像采集单元用于对水面进行拍摄获取原始图像信息；所述初步筛选单元用于对所述原始图像信息进行去雾处理得到处理图像信息，并针对所述处理图像信息进行溢油一次识别，若识别结果为存在溢油，则发送报警请求至所述无线通信报警单元，若识别结果为不存在溢油，则发送所述处理图像信息至所述特征提取单元；所述特征提取单元用于从所述处理图像信息中提取图像特征，所述图像特征包括颜色特征、边缘特征和直线特征；所述溢油分析判断单元根据图像的颜色特征、边缘特征和直线特征对图像进行溢油二次识别，若识别结果为存在溢油，则发送报警请求至所述无线通信报警单元；所述无线通信报警单元在接收到报警请求后进行报警。2.根据权利要求1所述的一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述对所述原始图像信息进行去雾处理和溢油识别，并得到处理图像信息，具体包括：将所述原始图像信息输入卷积神经网络进行去雾处理，从而得到所述处理图像信息；利用所述卷积神经网络对所述处理图像信息进行溢油识别；输出所述处理图像信息至所述特征提取单元。3.根据权利要求2所述的一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述卷积神经网络通过去雾训练和溢油识别训练得到。4.根据权利要求3所述的一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述去雾训练，具体包括：将雾化图片和清晰图片输入卷积神经网络进行特征提取；融合雾化图片和清晰图片的特征使最终输出结果为清晰图片；多次训练所述卷积神经网络，直至所述卷积神经网络能稳定输出清晰图片。5.根据权利要求3所述的一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述溢油识别训练，具体包括：将待测图片与经人工识别的图片输入卷积神经网络进行特征提取；卷积神经网络将待测图片的特征与人工识别图片的特征进行对比分析；输出待测图片中有无溢油的识别结果；多次训练所述卷积神经网络，直至所述卷积神经网络能稳定输出正确的溢油识别结果。6.根据权利要求1所述的一种水面溢油监测系统，其特征在于，所述从所述处理图像信息中提取图像特征，具体包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖进丽，龚振宇，付涛，丰上清，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：