本公開涉及水體環(huán)境巡查監(jiān)控，具體涉及一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施的識(shí)別方法和識(shí)別系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水體質(zhì)量巡檢監(jiān)控是各級(jí)環(huán)境主管部門的重要工作內(nèi)容之一。為能夠從源頭發(fā)現(xiàn)水體污染、水體質(zhì)量造假問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)水體質(zhì)量監(jiān)測(cè)的安全性和高效性，環(huán)境主管部門已經(jīng)開始使用配置有聲吶裝置的水下機(jī)器人對(duì)水體環(huán)境(更為具體來(lái)說(shuō)是水底環(huán)境)進(jìn)行探測(cè)，通過(guò)聲吶掃描的方式構(gòu)建聲吶點(diǎn)云，再處理聲吶點(diǎn)云判定水體中是否有影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。

2、但是，由于河道、近海區(qū)域生物眾多、各種沉底物眾多等原因，水體水底形態(tài)特征多樣，采用前述水下機(jī)器人采集形成的聲吶點(diǎn)云形態(tài)復(fù)雜，而由于后期數(shù)據(jù)處理算法的限制，基于聲吶點(diǎn)云并不能可靠地確定水體中物體是否為排污相關(guān)設(shè)施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有基于聲吶點(diǎn)云不能可靠地確定水體中物體是否為排污相關(guān)設(shè)施的問(wèn)題，本公開實(shí)施例提供一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施的識(shí)別方法和識(shí)別系統(tǒng)。

2、第一方面，本公開實(shí)施例提供一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別方法，包括：

3、獲取安裝在水下機(jī)器人上的聲吶系統(tǒng)探測(cè)水下環(huán)境得到的聲吶點(diǎn)云，并處理所述聲吶點(diǎn)云確定水下物體的外形特征；

4、基于所述外形特征判定水下物體是否包括可疑物體；

5、在確定所述水下物體包括可疑物體的情況下，控制安裝在水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像，并處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征；

6、基于所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。

7、可選的，所述控制安裝在于水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像，還包括：

8、控制所述可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到初步可見光影像；

9、基于所述初步可見光影像判斷水下光強(qiáng)是否達(dá)到清晰成像光強(qiáng)；

10、在所述水下光強(qiáng)達(dá)到所述清晰成像光強(qiáng)的情況下，將所述初步可見光影像作為所述可見光影像；以及，

11、在所述水下光強(qiáng)未達(dá)到所述清晰成像光強(qiáng)的情況下，控制自動(dòng)補(bǔ)光裝置向水下環(huán)境補(bǔ)光，并同時(shí)控制所述可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到所述可見光影像。

12、可選的，在確定所述水下物體包括可疑物體的情況下，所述方法還包括：基于所述聲吶點(diǎn)云確定所述可疑物體的估計(jì)尺寸，以及基于所述聲吶點(diǎn)云確定所述可疑物體與所述水下機(jī)器人的相對(duì)位置；

13、在控制安裝在于水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像之前，所述方法還包括：基于所述估計(jì)尺寸和所述相對(duì)位置，確定所述水下機(jī)器人的位姿調(diào)整參數(shù)和/或確定所述可見光成像系統(tǒng)中拍攝鏡頭的調(diào)整內(nèi)參；

14、所述控制安裝在于水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像，包括：在所述水下機(jī)器人按照所述位姿調(diào)整參數(shù)調(diào)整位姿位置，并且所述拍攝鏡頭按照所述調(diào)整內(nèi)參調(diào)整的情況下，控制所述可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到所述可見光影像。

15、可選的，所述拍攝鏡頭是相對(duì)于所述水下機(jī)器人本體可調(diào)整的鏡頭，所述方法還包括：

16、基于所述估計(jì)尺寸和所述相對(duì)位置，確定所述水下機(jī)器人的位姿調(diào)整參數(shù)和/或確定所述拍攝鏡頭的調(diào)整內(nèi)參的同時(shí)，確定所述拍攝鏡頭的調(diào)整外參；

17、在所述水下機(jī)器人按照所述位姿調(diào)整參數(shù)調(diào)整位姿位置，并且所述拍攝鏡頭按照所述調(diào)整內(nèi)參調(diào)整后，控制所述可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到所述可見光影像，包括：

18、在所述水下機(jī)器人按照所述位姿調(diào)整參數(shù)調(diào)整位姿位置，并且所述拍攝鏡頭按照所述調(diào)整內(nèi)參調(diào)整，以及所述拍攝鏡頭按照所述調(diào)整外參調(diào)整的情況下，控制所述可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到所述可見光影像。

19、可選的，所述處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征，包括：

20、基于所述位姿調(diào)整參數(shù)和所述調(diào)整外參，確定所述拍攝鏡頭的位姿調(diào)整特征；

21、基于所述調(diào)整內(nèi)參確定所述拍攝鏡頭的成像視角縮放特征；

22、基于所述位姿調(diào)整特征和所述成像視角縮放特征、所述可疑物體在所述聲吶點(diǎn)云中位置，所述相對(duì)位置以及所述聲吶系統(tǒng)和所述可見光成像系統(tǒng)的坐標(biāo)系變換關(guān)系，確定可疑物體在所述可見光影像中的局部圖像；

23、處理所述局部圖像，確定所述可疑物體的外觀特征。

24、可選的，所述處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征，包括：

25、對(duì)所述可見光影像進(jìn)行初步識(shí)別，確定所述可見光影像是否為非混水特征的水下影像；

26、在確定所述可見光影像是非混水特征的水下影像的情況下，處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征。

27、可選的，所述基于所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施，包括：

28、基于所述外形特征和所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。

29、可選的，所述基于所述外形特征和所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施，包括：

30、在所述外形特征為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施特征的情況下，獲取第一確信概率；

31、在所述外觀特征為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施特征的情況下，獲取第二確信概率；

32、根據(jù)所述第一確信概率和所述第二確信概率，確定綜合判斷所述可疑物體不是影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施的排除概率；

33、在所述排除概率小于設(shè)定概率的情況下，確定所述可疑物體為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。

34、可選的，在處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征后，所述方法還包括：

35、存儲(chǔ)所述可見光影像，和/或通過(guò)顯示設(shè)備輸出所述可見光影像。

36、第二方面，本公開實(shí)施例提供一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別系統(tǒng)，包括計(jì)算設(shè)備和水下機(jī)器人；所述水下機(jī)器人包括機(jī)器人本體，以及設(shè)置在所述機(jī)器人本體上的聲吶系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)；所述計(jì)算設(shè)備用于基于所述聲吶系統(tǒng)探測(cè)水底得到的聲吶點(diǎn)云,按照如前所述的影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別方法，確定水下物體是否有影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。

37、本公開實(shí)施例技術(shù)方案基于聲吶點(diǎn)云確定的外形特征確定水下物體是否為可疑物體。在確定水下物體為可疑物體之后，通過(guò)可見光成像的方式獲取到可見光影像，基于可見光影像確定可疑物體的外觀特征后，再基于外觀特征判定其是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。因?yàn)橥庥^特征相比于外形特征具有更多的信息內(nèi)容，所以采用外觀特征也就可以可靠地確定可疑物體的類型。

技術(shù)特征：

1.一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制安裝在于水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定所述水下物體包括可疑物體的情況下，所述方法還包括：基于所述聲吶點(diǎn)云確定所述可疑物體的估計(jì)尺寸，以及基于所述聲吶點(diǎn)云確定所述可疑物體與所述水下機(jī)器人的相對(duì)位置；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述拍攝鏡頭是相對(duì)于所述水下機(jī)器人本體可調(diào)整的鏡頭，所述方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基于所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述外形特征和所述外觀特征識(shí)別所述可疑物體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在處理所述可見光影像確定所述可疑物體的外觀特征后，所述方法還包括：

10.一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于，包括計(jì)算設(shè)備和水下機(jī)器人；所述水下機(jī)器人包括機(jī)器人本體，以及設(shè)置在所述機(jī)器人本體上的聲吶系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng)；

技術(shù)總結(jié)
本公開實(shí)施例提供一種影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施的識(shí)別方法和識(shí)別系統(tǒng)。影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施識(shí)別方法，包括：獲取安裝在水下機(jī)器人上的聲吶系統(tǒng)探測(cè)水下環(huán)境得到的聲吶點(diǎn)云，并處理聲吶點(diǎn)云確定水下物體的外形特征；基于外形特征判定水下物體是否包括可疑物體；在確定水下物體包括可疑物體的情況下，控制安裝在水下機(jī)器人上的可見光成像系統(tǒng)拍攝水下環(huán)境得到可見光影像，并處理可見光影像確定可疑物體的外觀特征；基于外觀特征識(shí)別可疑物體是否為影響水質(zhì)的水下可疑設(shè)施。因?yàn)橥庥^特征相比于外形特征具有更多的信息內(nèi)容，所以采用外觀特征也就可以可靠地確定可疑物體的類型，進(jìn)而可以確信其是否為影響水質(zhì)的水下可以設(shè)施。

技術(shù)研發(fā)人員：鄧雪嬌,王子博,章冬林,何純偉,楊婧,譚偉,李敏,李博,師耀龍,呂怡兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19