[发明专利]一种基于大数据的水面漂浮物污染评价系统及其方法

权利要求书

1.一种基于大数据的水面漂浮物污染评价方法，其特征在于：该评价方法包括以下步骤：

S1、利用数据采集端对相关数据进行采集；

S2、利用建模处理端对采集的图像进行3D建模处理；

S3、根据河面3D模型，对漂浮物相关数据进行测量；

S4、根据数据测量端测量的数据和数据采集端采集的数据对漂浮物长度进行计算；

S5、根据计算结果对漂浮物污染程度进行评价并显示；

所述步骤S1-S5中，摄像头对河面图像进行采集，流速计对河水流速V进行检测，模型建立单元将摄像头采集的河面图像转化成3D模型，模型扫描单元对建立的3D模型表面进行扫描，形成每一个扫描点的三维坐标A_i＝(X_i,Y_i,Z_i)，形成河面三维坐标集合A＝{A₁,A₂,A₃,…,A_n}，同时，单独形成Z轴坐标集合Z＝{Z₁,Z₂,Z₃,…,Z_n}，异常检测单元对相同X轴，单位Y轴的Z轴坐标值差值进行计算，数值检测单元对计算数值进行检测，异常判断单元对检测的数值进行判断，确定是否为漂浮物，基准面单元以确定漂浮物的点为基准点建立垂直于水流方向的基准面，保持基准面位置不变，时间记录单元开始记录时间为T₁，智能识别单元识别基准面位置处三维坐标值恢复正常，所述时间记录单元停止记录时间为T₂，根据公式计算漂浮物长度，根据单位时间的漂浮物长度对水面漂浮物污染程度进行评价，并利用屏幕显示端进行显示；

所述异常检测单元对相同X轴，单位Y轴变化的Z轴坐标值差值进行计算，根据公式：

Z_差＝|Z_i-Z_i-1|，i≥2，Y_i-Y_i-1＝k；

其中，Z_i为i点的Z轴坐标，Z_i-1为i-1点的Z轴坐标，Z_差为Z_i点与Z_i-1点的坐标差值，Y_i为i点的Y轴坐标，Y_i-1为i-1点的Y轴坐标，k为Y轴坐标差值；

当Z_差≥H时，表示Z轴差值大于设定阈值，A_i-1＝(X_i-1，Y_i-1，Z_i-1)为水面漂浮物起始点，所述基准面单元以A_i-1点为基准点建立垂直于水流方向的基准面，所述时间记录单元记录时间T₁，保持X轴坐标不变，当Z差＜H时，表示漂浮物已经流过基准面，所述时间记录单元停止时间为T₂，总时间为：

T＝(T₂-T₁)；

其中，T为漂浮物流过基准面所花费的时长；

根据公式：

L_i＝V*T；

其中，V表示水流速度，L_i表示漂浮物的总长度；

当Z差＜H时，表明检测位置无漂浮物，继续对其余三维坐标点进行计算和检测；

控制模块对单位时间内的漂浮物总长度进行计算，根据公式：

单位时间内：

当L_总≥A时，表明水面漂浮物覆盖率超过最大阈值，水体严重污染；

当B≤L_总＜A时，表明水面漂浮物覆盖率超过最小阈值小于最大阈值，水体一般污染；

当L总＜B时，表面水面漂浮物覆盖率小于最小阈值，水体轻微污染。