一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)，包括：攝像頭，固定設(shè)置在建筑物上，用于拍攝渠道中水面上所堆積漂浮物的圖片；圖片處理器，用于獲取攝像頭所拍攝的水面圖片，并解析水面圖片以獲得渠道中水面是否存在漂浮物等垃圾；PLC控制器，用于從圖片處理器獲取水面漂浮物的圖片信息，并根據(jù)圖片信息產(chǎn)生控制指令；清污設(shè)備，設(shè)置在渠道閘門前，用于根據(jù)控制指令清理渠道中的漂浮物；閘門啟閉設(shè)備，設(shè)置在清污設(shè)備的下游處，用于根據(jù)控制指令控制閘門啟閉設(shè)備中的閘門的升降，以改變渠道的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向清污設(shè)備流動。通過上述方式，本發(fā)明能夠自動對渠道水面上的漂浮物進行清污，省時又省力，且工作效率高。
【專利說明】
一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水利自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著不可再生能源的日益枯竭和環(huán)境的污染，清潔能源和可再生能源越來越受到人們的關(guān)注與重視，水作為一種無污染的能源形式越來越得到人們的認可，其可發(fā)電，也可供人們飲食或灌溉。當(dāng)前，水庫或水壩大多數(shù)會存儲大量水，這些水即可發(fā)電也可供人飲食或灌溉。由于水庫或水壩會存儲大量水，因此無可避免會產(chǎn)生一些漂浮物，這些漂浮物大多數(shù)為上游的生活垃圾，不僅給生態(tài)環(huán)境有很大影響，而且對發(fā)電和飲食或灌溉也存在危害?，F(xiàn)有技術(shù)中，為了解決上述問題，多采用人工機器打撈的方式，即每個一段時間后都會進行清污，但是這種方式所帶來的代價是:需要人為操作，耗時耗力，且工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中清污漂浮物效率低的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)，包括:攝像頭，固定設(shè)置在建筑物上，用于拍攝渠道中水面上所堆積漂浮物的圖片；圖片處理器，用于獲取攝像頭所拍攝的水面圖片，并解析水面圖片以獲得渠道中水面是否存在漂浮物;PLC控制器，用于從圖片處理器獲取圖片信息，并根據(jù)圖片信息產(chǎn)生控制指令;清污設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在渠道中的閘門前，用于根據(jù)控制指令清污渠道中的漂浮物;閘門啟閉設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在清污設(shè)備的下游處，用于根據(jù)控制指令控制閘門啟閉設(shè)備中的閘門的升降，以改變渠道的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向清污設(shè)備流動;其中，攝像頭設(shè)置設(shè)置在用于閘門啟閉設(shè)備或清污設(shè)備的建筑物上，以全方位拍攝渠道中的漂浮物堆放情況。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的基于圖像識別的清污系統(tǒng)包括:攝像頭，固定設(shè)置在建筑物上，用于拍攝渠中水面上所堆積漂浮物的圖片；圖片處理器，用于獲取攝像頭所拍攝的圖片，并解析圖片以獲得渠道中是否存在漂浮物;PLC控制器，用于從圖片處理器獲取圖片信息，并根據(jù)圖片信息產(chǎn)生控制指令;清污設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在渠道閘門前，用于根據(jù)控制指令清污渠道中的漂浮物；閘門啟閉設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在清污設(shè)備的下游處，用于根據(jù)控制指令控制閘門啟閉設(shè)備中的閘門的升降，以改變渠道的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向清污設(shè)備流動。通過上述方式，本發(fā)明能夠自動拍攝渠道中的漂浮物堆積圖片，并根據(jù)圖片自動對水面上的漂浮物進行清污，省時又省力，且工作效率高。
【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖3是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
[0010]如圖1-圖3所示，圖1是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的第一結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明基于圖像識別的清污系統(tǒng)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括攝像頭11、圖像處理器12、PLC控制器13、清污設(shè)備14和閘門啟閉設(shè)備15。
[0011]攝像頭11固定設(shè)置在建筑物103上，用于拍攝渠道中水面上所堆積漂浮物的圖片。具體地，攝像頭11周期性拍攝渠道中水面上所堆積漂浮物的圖片。應(yīng)理解，該系統(tǒng)包括多個攝像頭支架，多個攝像頭支架分別固定設(shè)置在渠道中閘門啟閉設(shè)備15、清污設(shè)備14的建筑物103上，攝像頭11固定設(shè)置在攝像頭支架上。具體地，攝像頭支架包括水平固定設(shè)置在建筑物的水平支撐架和支撐在水平支撐架下側(cè)的傾斜支撐架。其中，傾斜支撐架的一端固定在建筑物上，傾斜支撐架的另一端固定在水平支撐架下側(cè)。在本實施例中，傾斜支撐架與水平支撐架和傾斜支撐架之間所形成的角度為45度。
[0012]圖片處理器12用于獲取攝像頭所拍攝的水面圖片，并解析水面圖片以獲得渠道中是否存在漂浮物。具體地，圖片處理器12用于解析出水面圖片中預(yù)定區(qū)域的漂浮物101所占據(jù)水面102的面積的比例，并判斷比例是否大于預(yù)設(shè)比例，且在確定比例大于預(yù)設(shè)比例時確定水面圖片存在較多的漂浮物，在確定比例沒有大于預(yù)設(shè)比例時確定水面圖片不存在較多的漂浮物。也就是說，圖片處理器12從水面圖片中還原實際渠道中水面上的在預(yù)定區(qū)域的漂浮物101所占據(jù)水面102的面積比例，然后通過此比例判斷水面上是否存在較多的漂浮物。其中預(yù)定區(qū)域為用戶設(shè)定的值，具體需要根據(jù)實際情況而定。
[0013]PLC控制器13用于從圖片處理器12獲取圖片信息(即水面圖片的信息)，并根據(jù)圖片信息產(chǎn)生控制指令。具體地，PLC控制器13從圖片處理器12獲取信息為較多漂浮物，并產(chǎn)生與較多漂浮物相對應(yīng)的第一控制指令;PLC控制器從圖片處理器12獲取信息為較少漂浮物，并產(chǎn)生與較少漂浮物相對應(yīng)的第二控制指令。
[0014]清污設(shè)備14與PLC控制器13連接，設(shè)置在水壩10的渠道中，用于根據(jù)控制指令清污渠道中的漂浮物101。具體地，清污設(shè)備14包括多個并排設(shè)置在渠道中的清污機14a，閘門啟閉設(shè)備15中的閘門15a—一與清污機14a對應(yīng)。
[0015]PLC控制器13產(chǎn)生第一控制指令至清污設(shè)備14時，清污設(shè)備14啟動與第一控制指令相對應(yīng)數(shù)量的清污機14a清污渠道中的漂浮物。LC控制器13產(chǎn)生第二控制指令至清污設(shè)備14時，清污設(shè)備14啟動與第二控制指令相對應(yīng)數(shù)量的清污機14a清污渠道中的漂浮物。其中第二控制指令對應(yīng)的清污機14a的數(shù)量比第一控制指令對應(yīng)的清污機14a的數(shù)量少。也就是說，較多漂浮物時，只需要打開多量的清污機清污漂浮物，較少漂浮物時，只需要打開少量的清污機清污漂浮物。
[0016]在本實施例中，清污機14a的上流設(shè)有過濾網(wǎng)，用于將體積較小的垃圾過濾掉。其中，過濾網(wǎng)的孔的面積小于5平方厘米，也就是說，本發(fā)明所描述的垃圾的體積較大，清污機14a主要清污的垃圾的體積大于5立方厘米以上。
[0017]閘門啟閉設(shè)備15與PLC控制器13連接，設(shè)置在清污設(shè)備14的下游處，具體地，閘門啟閉設(shè)備15與清污設(shè)備14相鄰設(shè)置，閘門啟閉設(shè)備15用于根據(jù)控制指令控制閘門啟閉設(shè)備15中的閘門15a的升降，以改變渠道的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向清污設(shè)備14流動。具體地，PLC控制器13產(chǎn)生第一控制指令至閘門啟閉設(shè)備15時，閘門啟閉設(shè)備15上升與第一控制指令相對應(yīng)數(shù)量的閘門15a，以改變該閘門15a所對應(yīng)的的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向該閘門15a對應(yīng)的清污機14a流動。PLC控制器13產(chǎn)生第二控制指令至閘門啟閉設(shè)備15時，閘門啟閉設(shè)備15上升與第二控制指令相對應(yīng)數(shù)量的閘門15a，以改變該閘門15a所對應(yīng)的的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向該閘門15a對應(yīng)的清污機14a流動。也就是說，閘門15a與清污機14a也是一一對應(yīng)的，清污機14a工作時，其對應(yīng)的閘門15a也要打開。
[0018]在本實施例中，每一清污機14a設(shè)有攝像頭11，這樣可以使得攝像頭11拍攝清污機14a對應(yīng)區(qū)域的漂浮物堆積情況。且建筑物103上也是間隔設(shè)有多個攝像頭11，這些攝像頭11朝向水面，用于拍攝水面上的漂浮物堆積情況。
[0019]值得注意的是，上述的方式是直接通過漂浮物101占水面102的面積來判斷水面是否存在較多的漂浮物，而在一些特殊情況下，由于存在水流流動，因此往往是很多漂浮物是堆積在閘門附近的，因此，在一些實施例中，圖片處理器12還用于通過圖片判斷渠道中靠近漂浮物的清污機序號，以使得PLC控制器13優(yōu)先控制靠近漂浮物的清污機清污漂浮物，即哪個清污機附件的漂浮物越多，則需打開此閘門。舉例而言，圖片處理器12通過圖片判斷渠道中靠近漂浮物的清污機序號為1、2、7和8，則將序號為1、2、7和8的清污機發(fā)送給PLC控制器13，PLC控制器13發(fā)送啟動指令至序號為1、2、7和8的清污機，以使得序號為1、2、7和8的清污機開始工作，同時PLC控制器13還發(fā)送啟動指令至與序號為1、2、7和8的清污機對應(yīng)的閘門14a，使得與序號為1、2、7和8的清污機對應(yīng)的閘門14a打開。
[0020]值得注意的是，上述的攝像頭11主要用于拍攝水面上的漂浮物的圖片，即直接通過圖片來判斷水面上的漂浮物多或少，因此，在本實施例中，該清污系統(tǒng)還包括多個防水?dāng)z像頭，多個防水?dāng)z像頭分別固定設(shè)置在固定閘門啟閉設(shè)備15或清污設(shè)備14的水面下的建筑物上，用于周期性拍攝渠道中水面下所堆積漂浮物或水面下所沉積的垃圾的圖片。而圖片處理器12獲取防水?dāng)z像頭所拍攝的圖片，并解析出圖片中預(yù)定區(qū)域的水面下的漂浮物或水面下所沉積的垃圾所占據(jù)水面的面積的比例，并判斷比例是否大于預(yù)設(shè)比例。也就是說，圖片處理器12從圖片中還原實際渠道中水面下的在預(yù)定區(qū)域的漂浮物或水面下所沉積的垃圾所占據(jù)水面面積的比例，然后通過此比例判斷水面下是否存在較多的漂浮物或垃圾。其中預(yù)定體積為用戶設(shè)定的值，具體需要根據(jù)實際情況而定。
[0021 ]本實施例通過檢測漂浮物在渠道中的堆積情況，如果漂浮物越多，則清污機工作的數(shù)量也越多，而閘門打開的數(shù)量也越多，且打開閘門的程度也大，這樣水流快，將漂浮物快速帶至清污機并進行清污;如果漂浮物比較少，則清污機工作的數(shù)量也越少，而閘門打開的數(shù)量也越少。
[0022]綜上，本發(fā)明的基于圖像識別的清污系統(tǒng)包括:攝像頭，固定設(shè)置在建筑物上，用于拍攝渠道中水面上所堆積漂浮物的圖片；圖片處理器，用于獲取攝像頭所拍攝的圖片，并解析圖片以獲得渠道中是否存在漂浮物;PLC控制器，用于從圖片處理器獲取水面信息，并根據(jù)圖片信息產(chǎn)生控制指令;清污設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在渠道閘門前，用于根據(jù)控制指令清污渠道中的漂浮物；閘門啟閉設(shè)備，與PLC控制器連接，設(shè)置在清污設(shè)備的下游處，用于根據(jù)控制指令控制閘門啟閉設(shè)備中的閘門的升降，以改變渠道的水流量，從而帶動渠道中的漂浮物朝向清污設(shè)備流動。通過上述方式，本發(fā)明能夠自動拍攝渠道中的漂浮物堆積圖片，并根據(jù)圖片自動對水面上的漂浮物進行清理，省時又省力，且工作效率高。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于圖像識別的清污系統(tǒng)，其特征在于，包括: 攝像頭，固定設(shè)置在建筑物上，用于拍攝所述渠道中水面上所堆積漂浮物的水面圖片； 圖片處理器，用于獲取所述攝像頭所拍攝的所述水面圖片，并解析所述水面圖片以獲得所述渠道中水面是否存在漂浮物； PLC控制器，用于從所述圖片處理器獲取所述圖片信息，并根據(jù)所述圖片信息產(chǎn)生控制指令； 清污設(shè)備，與所述PLC控制器連接，設(shè)置在所述渠道中的閘門前，用于根據(jù)所述控制指令清污所述渠道中的漂浮物； 閘門啟閉設(shè)備，與所述PLC控制器連接，設(shè)置在所述清污設(shè)備的下游處，用于根據(jù)所述控制指令控制所述閘門啟閉設(shè)備中的閘門的升降，以改變所述渠道的水流量，從而帶動所述渠道中的漂浮物朝向所述清污設(shè)備流動； 其中，所述攝像頭設(shè)置在所述閘門啟閉設(shè)備或所述清污設(shè)備的建筑物上，以全方位拍攝所述渠道中的漂浮物堆放情況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 多個攝像頭支架，分別固定在所述閘門啟閉設(shè)備或所述清污設(shè)備的建筑物上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像頭固定設(shè)置在所述攝像頭支架上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述圖片處理器用于解析出所述水面圖片中預(yù)定區(qū)域的漂浮物所占據(jù)所述水面的面積的比例，并判斷所述比例是否大于預(yù)設(shè)比例，且在確定所述比例大于所述預(yù)設(shè)比例時確定所述水面圖片存在較多的漂浮物，在確定所述比例沒有大于所述預(yù)設(shè)比例時確定所述水面圖片不存在較多的漂浮物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述清污設(shè)備包括多個并排設(shè)置在所述渠道中的清污機，所述閘門一一與所述清污機對應(yīng)， 所述PLC控制器用于從所述圖片處理器獲取所述水面圖片存在較多的漂浮物，并產(chǎn)生與所述較多的漂浮物圖片相對應(yīng)的第一控制指令； 所述清污設(shè)備用于啟動與所述第一控制指令相對應(yīng)數(shù)量的所述清污機清污所述渠道中的漂浮物； 所述閘門啟閉設(shè)備用于上升與所述第一控制指令相對應(yīng)數(shù)量的閘門，以改變該閘門所對應(yīng)的的水流量，從而帶動所述渠道中的漂浮物朝向該閘門對應(yīng)的所述清污機流動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制器用于從所述圖片處理器獲取所述水面圖片不存在較多的漂浮物，并產(chǎn)生與所述圖片信息相對應(yīng)的第二控制指令； 所述清污設(shè)備用于啟動與所述第二控制指令相對應(yīng)數(shù)量的所述清污機清污所述渠道中的漂浮物，其中所述第二控制指令對應(yīng)的所述清污機的數(shù)量比所述第一控制指令對應(yīng)的所述清污機的數(shù)量少； 所述閘門啟閉設(shè)備用于上升與所述第二控制指令相對應(yīng)數(shù)量的閘門，以改變該閘門所對應(yīng)的的水流量，從而帶動所述渠道中的漂浮物朝向該閘門對應(yīng)的所述清污機流動。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述圖片處理器還用于通過所述水面圖片判斷所述渠道中靠近漂浮物的清污機序號，以使得所述PLC控制器優(yōu)先控制靠近漂浮物的所述清污機清污漂浮物。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述清污系統(tǒng)還包括多個防水?dāng)z像頭，分別固定設(shè)置在所述渠道中的水面下的兩側(cè)以及用于固定所述閘門啟閉設(shè)備或所述清污設(shè)備水面下的建筑物上，用于拍攝所述渠道中水面下所堆積漂浮物的圖片。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的清污系統(tǒng)，其特征在于，所述圖片處理器獲取所述防水?dāng)z像頭所拍攝的圖片，并解析出所述圖片中預(yù)定區(qū)域的水面下的漂浮物所占據(jù)水面的面積的比例，并判斷所述比例是否大于預(yù)設(shè)比例，且在確定所述比例大于所述預(yù)設(shè)比例時確定所述水面圖片存在較多的漂浮物，在確定所述比例沒有大于所述預(yù)設(shè)比例時確定所述水面圖片不存在較多的漂浮物。
【文檔編號】G06K9/62GK106049389SQ201610564613
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】江顯群, 陳武奮, 黃鉦武
【申請人】珠江水利委員會珠江水利科學(xué)研究院