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申请/专利权人：广东技术师范大学

摘要：本申请揭示了一种基于厚度分析的海面污染物预警方法，对待分析海面进行多次图像采集处理，以得到多幅第一海面图像；若待分析海面处于平静状态，则计算第一相似度值；若第一相似度值大于预设的相似度阈值，则控制无人机进行n‑1次等高度飞行，对应得到第二海面图像、第三海面图像、…、第n海面图像；计算第二相似度值、第三相似度值、…、第n相似度值；获取n‑1个图像中心位置；使得海面溅起浪花，以得到n‑1幅浪花图像；输入预先训练得到的污染程度预测模型中，以得到n‑1个污染物厚度值；生成预警信号，并在预警信号中附上n‑1个污染物厚度值，采用非接触的方式完成对海面污染物的厚度分析，进而实现准确预警海面污染物的目的。

主权项：1.一种基于厚度分析的海面污染物预警方法，其特征在于，应用于无人机终端，包括：S1、采用预设于无人机上的图像采集器，在预设时间内对待分析海面进行多次图像采集处理，以得到多幅第一海面图像；S2、根据预设的平静状态判断方法，采用所述多幅第一海面图像，判断待分析海面是否处于平静状态；S3、若待分析海面处于平静状态，则根据预设的相似度计算方法，计算第一幅第一海面图像与预先采集的参考海面图像之间的第一相似度值，并判断第一相似度值是否大于预设的相似度阈值；其中，参考海面图像是对已确定污染的海面进行图像采集得到的图像；S4、若第一相似度值大于预设的相似度阈值，则控制无人机进行n-1次等高度飞行，并在每次等高度飞行后均对待分析海面进行图像采集处理，以对应得到第二海面图像、第三海面图像、…、第n海面图像；其中，相邻两次等高度飞行并图像采集得到的两幅海面图像的中心相差预设距离，并且预设距离小于第一幅第一海面图像的边界长度；边界长度指图像中心至图像边缘点的连线长度；n为大于2的整数；S5、分别计算第二海面图像、第三海面图像、…、第n海面图像，与参考海面图像之间的第二相似度值、第三相似度值、…、第n相似度值，并依次判断第二相似度值、第三相似度值、…、第n相似度值是否大于预设的相似度阈值；S6、若第二相似度值、第三相似度值、…、第n-1相似度值均大于预设的相似度阈值，且第n相似度值小于预设的相似度阈值，则获取第一幅第一海面图像、第二海面图像、第三海面图像、…、第n-1海面图像分别对应的n-1个图像中心位置；S7、控制无人机依次飞行至n-1个图像中心位置，再对预置于无人机上的重物对应进行n-1次重物抛射处理，以使得海面溅起浪花，并采用预设于无人机的高速摄像头对海面进行图像采集处理，以得到n-1幅浪花图像；其中，n-1幅浪花图像分别对应于n-1个图像中心位置；S8、将n-1幅浪花图像依次输入预先训练得到的污染程度预测模型中进行处理，以得到污染程度预测模型输出的n-1个污染物厚度值；其中，污染程度预测模型基于神经网络模型并采用样本数据训练得到；样本数据是对设置有预设厚度的污染物的海面进行重物抛射以溅起浪花，再进行图像采集得到的图像数据，并且样本数据通过人工标注以附上污染物厚度标签；S9、生成预警信号，并在预警信号中附上所述n-1个污染物厚度值；所述根据预设的平静状态判断方法，采用所述多幅第一海面图像，判断待分析海面是否处于平静状态的步骤S2，包括：S201、根据预设的图像相似度计算方法，依次计算第一幅第一海面图像与其他第一海面图像之间的相似度，以得到多个图像相似度值；S202、对多个图像相似度值按数值大小进行降序排列，以得到相似度降序表；S203、对相似度降序表进行顶端截断处理，并舍去截断处之下的部分，以得到截断降序表；其中，顶端截断处理的依据为，截断处之上的第一个图像相似度值与截断处之下的第一个图像相似度值之间的第一数值差，大于截断处之上的第二个图像相似度值与截断处之上的第一个图像相似度值之间的第二数值差的p倍，p为预设的大于1的参数；S204、根据预设的聚类算法，对截断降序表中的相似度编号进行聚类处理，以得到多个聚类；S205、获取多个聚类分别对应的多个聚类中心编号；S206、将相邻的两个聚类中心编号依次作差处理，以得到多个编号差值，并判断多个编号差值之间的差异是否小于预设的差异阈值；S207、若多个编号差值之间的差异小于预设的差异阈值，则判定待分析海面处于平静状态。

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权利要求：

百度查询： 广东技术师范大学 一种基于厚度分析的海面污染物预警方法和装置