[发明专利]一种基于无人机的海漂垃圾识别方法

说明书

本发明提出了一种该基于无人机的海漂垃圾识别方法，具体包括如下步骤：（1）采用无人机进行拍摄，获得并导入海岸线的影像图，并对影像图进行灰度处理；（2）对经灰度处理后的影像图进行滤波处理，预定影像图中每个点的移动滤波模板，并设置滤波阈值；对影像图中的每个点通过滤波器进行计算或分析，获得滤波后的灰度图；（3）对滤波后的灰度图的灰度矩阵求极值，即在X方向和Y方向同时满足极大值，通过求极值的方式确定影像图中海漂垃圾的像素位置（x，y）；（4）对影像图中的海漂垃圾进行定位，通过计算图像像素获取海漂垃圾在影像图中的位置，从而利用图像像素的位置和海漂垃圾的实际尺寸的对应关系来定位影像图中的海漂垃圾。

技术领域

本发明涉及一种图像处理技术领域，特别涉及一种基于无人机的海漂垃圾识别方法。

背景技术

海漂垃圾是目前海洋治理的重要工作，其核心是如何识别海漂垃圾并且确定其位置。在过去信息化技术尚未普及时，海洋管理部门通常采用人工巡视的手段，即通过在海岸线船舶航行来人工发现垃圾。近些年，也出现了利用摄像头进行远程监控的方法在海岸线附近进行监测，但是该种方法存在一些缺点，例如存在监测死角和资金投入较大等。以上两种方法，可以对海漂垃圾影像进行采集，但是对海漂垃圾识别判断主要还是通过人工识别方式，在获取的影像数量较多或影像范围较大时，通过人工识别方式会产生巨大的工作量，同时识别效率也相对较低。

近些年无人机应用广泛，利用无人机和航空摄影技术可以在许多基础设施巡查方面进行应用，例如无人机已广泛应用在海洋、电力、公路、大坝水例等领域。和人眼巡视手段相比，无人机可以获得批量、大范围、人力无法到达地域的影像资料。目前智能识别和自动特征提取等技术还处于研究阶段，并不能广泛应用，导致无人机巡查效果大打折扣。

因此，有必要开发一种基于无人机的海漂垃圾识别方法，能够对海漂垃圾进行识别，减少人工识别程序，提高识别效率，同时可以结合海岸线监控视频进行实时监控，提升了海漂垃圾的打捞效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于无人机的海漂垃圾识别方法，能够对海漂垃圾进行识别，减少人工识别程序，提高识别效率，同时可以结合海岸线监控视频进行实时监控，提升了海漂垃圾的打捞效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：该基于无人机的海漂垃圾识别方法，具体包括如下步骤：

(1)采用无人机进行拍摄，获得并导入海岸线的影像图，并对所述影像图进行灰度处理；

(2)对所述步骤(1)中经灰度处理后的所述影像图进行滤波处理，首先预定所述影像图中每个点的移动滤波模板，并设置滤波阈值；然后对所述影像图中的每个点通过滤波器进行计算或分析，从而实现过滤功能，获得滤波后的灰度图；

(3)对滤波后的灰度图的灰度矩阵求极值，即在X方向和Y方向同时满足极大值，通过求极值的方式确定影像图中海漂垃圾的像素位置(x，y)；

(4)对所述影像图中的海漂垃圾进行定位，通过计算图像像素获取所述海漂垃圾在影像图中的位置，从而利用所述图像像素的位置和所述海漂垃圾的实际尺寸的对应关系来定位所述影像图中的所述海漂垃圾，获得所述海漂垃圾的识别结果。

采用上述技术方案，借助无人机开展航空摄影，获得有效的影像资料；再通对影像资料的自动分析、识别和定位技术；对无人机所采集到的影像图进行识别、分析和定位，以无人机航拍影像作为数据源，然后利用影像自动识别技术对影像进行分类，最后对分类图进行海漂垃圾识别判断；从而得知海岸线的漂浮垃圾的具体位置和垃圾的种类，该基于无人机的海漂垃圾的识别方法利用无人机在海岸线附近拍摄的现场照片数据训练污染对象识别模型、图片分类模型，对海漂垃圾进行识别，减少人工识别程序，提高识别效率，同时可以结合海岸线监控视频进行实时监控，一旦发现海漂垃圾等，立刻推送给城市监控系统，提升了海漂垃圾打捞效率。