[发明专利]一种基于CIM的秸秆焚烧监测方法、系统及控制设备

说明书

本发明涉及一种基于CIM的秸秆焚烧监测方法、系统及控制设备；通过构建基于当前农田区域的布局信息构建CIM模型后，针对待测的农田区域的图像数据，采用去雾算法获取清晰的秸秆火焰图像信息，并对获取的秸秆火焰图像信息进行语义分割，获取秸秆燃烧区域的遮罩信息；将遮罩信息与秸秆火焰图像信息对应的像素相乘，得到着火区域的彩色图像信息；将获取的着火区域的彩色图像信息输入到火势等级预测模型，预测火势等级信息；将农田区域的图像、遮罩信息和火势等级信息映射到农田区域的CIM模型进行显示，从而直观、高效地呈现农田区域的秸秆焚烧情况，实现了在web端进行数据可视化，能够及时发出告警提醒堆场管理人员采取相应的措施。

技术领域

本发明涉及图像智能识别技术领域，尤其涉及一种基于CIM的秸秆焚烧监测方法、系统及控制设备。

背景技术

夏秋两季是秸秆焚烧的高发时期，焚烧秸秆易产生二氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体以及PM2.5等可吸入颗粒物。这些有毒有害气体不但污染环境，也会对人体的健康造成威胁。另外，焚烧秸秆如遇大风天气极易引发火灾，且产生的烟尘使周边环境能见度降低，不仅危害居民的人身财产安全，而且也增加交通安全隐患。另外，由于农田的范围较大，监管人员有限，无法及时发现并制止焚烧秸秆的行为。

目前监测秸秆焚烧的方法有卫星遥感技术、基于传感器网络的气体或烟雾源定位、人力警车巡查和专人盯防结合、双目立体数据及热成像方法等，其中，卫星遥感技术在云雾覆盖天气或较小焚烧点时监测的火点信息不准，监测效率较低；依据红外温度判断火点则可能发生误将某些其他温度高的点位比如锅炉等发热点辨识为焚烧点的情况，从而产生误判。

而对于双目图像处理技术，在进行秸秆焚烧的监测时，存在鲁棒性不高，速度慢，适用场景单一的问题。

因此，如何设计一种高效且可靠的秸秆焚烧监测方法，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于CIM的秸秆焚烧监测方法、系统和控制设备，以高效且可靠地监测秸秆焚烧的情况。

本发明提供了一种基于CIM的秸秆焚烧监测方法，包括如下步骤：

1)基于当前农田区域的布局信息构建CIM模型；

2)获取农田区域的图像数据；

3)对步骤2)中所述的图像数据，采用去雾算法进行处理，获取秸秆火焰图像信息；

4)对获取的秸秆火焰图像信息进行语义分割，获取秸秆燃烧区域的遮罩信息；将所述遮罩信息与所述秸秆火焰图像信息对应的像素相乘，得到着火区域的彩色图像信息；

5)将获取的着火区域的彩色图像信息输入到火势等级预测模型，预测火势等级信息；

6)将所述的农田区域的图像数据、所述的遮罩信息和所述火势等级信息映射到农田区域的CIM模型进行显示。

本发明与现有技术相比，其有益效果：

本发明通过构建基于当前农田区域的布局信息构建CIM模型后，针对待测的农田区域的图像数据，采用去雾算法获取清晰的秸秆火焰图像信息，并对获取的秸秆火焰图像信息进行语义分割，获取秸秆燃烧区域的遮罩信息；将遮罩信息与秸秆火焰图像信息对应的像素相乘，得到着火区域的彩色图像信息；将获取的着火区域的彩色图像信息输入到火势等级预测模型，预测火势等级信息；将农田区域的图像、遮罩信息和火势等级信息映射到农田区域的CIM模型进行显示，从而直观、高效地呈现农田区域的秸秆焚烧情况，实现了在web端进行数据可视化，能够及时发出告警提醒堆场管理人员采取相应的措施。

进一步地，所述步骤1)中，所述步骤1)中的布局信息包括当前区域的地理位置坐标信息，以及当前区域内所使用的图像传感器型号、分辨率、数量和其各自在港口内部的编号信息。