[发明专利]一种自动油污清除装置及其视觉识别系统

说明书

本发明公开了一种自动油污清除装置及其视觉识别系统，包括无人舰，所述无人舰上固定安装有视觉识别系统，所述无人舰上还固定安装有喷淋系统，所述无人舰的底部固定安装有水质监测传感器，所述喷淋系统固定连接油污清除装置，所述油污清除装置包括蓄油箱、输油管道、雾化器和油泵，所述喷淋系统包括喷头和调节座，本发明的有益效果：精准的计算出海面油污数量，然后打开油污清除装置向油膜表面喷洒对应数量的消油剂，实现油污的精准清除，并不会产生因消油剂喷洒过多带来的二次污染。

技术领域

本发明涉及海洋环境保护技术领域，具体是一种自动油污清除装置及其视觉识别系统。

背景技术

海面溢油常用的清除方法包括围油栏圈围、海面燃烧、喷洒消油剂以及人工回收等方法，其中围油栏圈围方法对溢油处理时间长，对海洋生物危害较大，海面燃烧方法易造成环境污染，所以喷洒消油剂是解决海面溢油的最实用的方法。

而传统的人工手动喷洒消油剂不仅无法精准的控制每次喷油压力的大小而且效率低下；喷头压力过大会造成消油剂落下时击穿油膜落入水中，不仅无法与水面溢油发生反应还会引起二次污染；而喷头压力过小时消油剂在下落过程中会被海风吹散无法落到溢油表面，起不到溢油清除的效果、而且人工回收方法也不适合离海岸线较远海域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动油污清除装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动油污清除装置，包括无人舰，所述无人舰上固定安装有视觉识别系统，所述无人舰上还固定安装有喷淋系统，所述无人舰的底部固定安装有水质监测传感器，所述喷淋系统固定连接油污清除装置，所述油污清除装置包括蓄油箱、输油管道、雾化器和油泵，所述喷淋系统包括喷头和调节座。

作为本发明进一步的方案：所述无人舰的甲板上固定安装有数个太阳能电池板。

作为本发明进一步的方案：所述视觉识别系统包括摄像头、识别分析系统。

作为本发明进一步的方案：所述蓄油箱固定在无人舰的甲板上，所述雾化器设置在喷淋系统和蓄油箱之间的输油管道上。

作为本发明进一步的方案：所述调节座具体为可绕轴转动的调节插座，所述喷头活动安装在调节座上。

一种基于自动油污清除装置的视觉识别系统，包括以下步骤：

第一步：对水面进行全场景解析同时实现水面交通态势的实时感知和油污区域检测；

第二步：提取目标掩膜，并提取目标船只重识别特征，在高层次的跟踪流程中同时使用外观特征和运动信息进行关联，形成稳定的航迹；

第三步：针对水面实用YOLO进行污染区域检测，计算出除油剂喷洒量送给执行机构。

在交通态势感知方面，首先通过全卷积网络进行场景语义分割，区分出背景和前景的运动目标和障碍物，其具体的目标检测算法为yolov3算法，运行的环境为keras，tensorflow-gpu，我们使用该算法，首先将输入图片调整为416*416大小的图片，然后使用yolo3算法将图片划分为13*13，26*26，52*52的不同大小的网格。

由于图像在经过多次卷积之后，小物体的特征会容易消失，所以52*52的网格用来检测小物体，13*13的网格用来检测大的物体，由于油污是一个比较大的物体，所以是用13*13的网格来检测的。

在第二步中，每个网格点负责其右下角的检测，当油污的中心点坐在这个区域，这个油污的位置就由这个网格点来确定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：精准的计算出海面油污数量，然后打开油污清除装置向油膜表面喷洒对应数量的消油剂，实现油污的精准清除，并不会产生因消油剂喷洒过多带来的二次污染。

附图说明