(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210727913.8 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 四川丽高泳道水处 理设备有限公司 地址 611900 四川省成 都市彭州市西大街6 号 (72)发明人 谭晓东　 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/422(2022.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在 线监测管理系统 (57)摘要 本发明公开提供的一种基于机器视觉的河 湖环境治理智能在线监测管 理系统。 该基于机器 视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统包 括监测船只信息获取模块， 监测区域划分模块， 监测区域环境信息采集模块， 水体环境解析模 块， 船只巡航路径信息监测模块， 船只巡航避障 解析模块， 船只避障处理模块， 数据库和显示模 块； 本发明利用移动漂浮监测船进行监测， 有效 的解决了当前湖泊水环境信息采集方式中存在 的局限性问题， 消除了人工采集方式存在的误 差， 节省了大量的人力和物力， 同时还确保了采 集数据的可靠性和合理性， 并且通过对障碍物进 行采集， 提高了监测船只后续避障的精准性和针 对性， 进而提高了监测船只的避障效果。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 115063745 A 2022.09.16 CN 115063745 A 1.一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于， 该系统包 括： 监测船只信息获取模块， 用于获取监测船只数目、 监测船只对应的尺寸和各监测船只 对应的设定信息， 其中设定信息包括设定初始速度、 设定最高航行速度、 设定最低航行速度 和设定巡航路线， 并将各监测船只按照预设顺序进行编号， 依次标记为1,2,. ..i,...m； 监测区域划分模块， 用于获取目标监测湖泊对应的位置， 将目标监测湖泊按照平面网 格式的划分方式划分为各巡航监测子区域， 并获取各巡航监测子区域对应的位置， 基于各 监测船只对应的设定巡航路线， 获取各监测船只对应的各巡航监测区域， 将各监测船只对 应的各巡航 监测子区域按照预设顺序进行编号， 依次标记为1,2,. ..j,...n； 监测区域环境信 息采集模块， 用于对各监测船只对应各巡航监测子区域内的水质信 息 和悬浮物信息进 行采集， 将采集到的各监测船只对应各巡航监测子区域内的水质信息和悬 浮物信息发送给 水体环境 解析模块； 水体环境解析模块， 用于对接收各巡航监测子区域内对应的水质信 息和悬浮物信 息进 行分析， 统计各监测船只对应各巡航 监测子区域内的水体环境质量评估系数； 船只巡航路径信 息监测模块， 用于当各监测船只在目标监测湖泊中进行水体环境采集 时， 对各监测船只设定巡航路线中的障碍信息进 行采集， 若某监测船只采集到障碍信息， 将 该监测船只记为避障分析船只， 统计避障分析船只数目， 提取各避障分析船只对应的编号， 并将各避障分析 船只采集的障碍信息发送至船只巡航避障解析模块； 船只巡航避 障解析模块， 用于对各避 障分析船只对应的障碍信息进行分析， 统计各避 障分析船只对应的避障需求指数， 并根据各避障分析船只对应的避障需求指数， 确认各避 障分析船只对应的避障方式， 将确认过的各避障分析船只对应的避障方式发送给船只避障 处理模块； 船只避障处理模块， 用于根据各避 障分析船只对应的避 障方式， 控制各避 障分析船按 照其避障方式进行避障； 显示模块， 用于 接收各监测船只对应各巡航 监测子区域内水体环境质量评估系数。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于： 所述监测区域环境信息采集模块中对各监测船只对应各巡航监测子区域内的 水质信息和悬浮物信息进行采集， 具体采集过程如下： 通过各监测船只上搭载的水质测定仪对其各巡航监测子区域内的水质信 息进行采集， 其中水质信息包括水体酸碱度、 浊度和含盐量； 通过各监测船只对其各巡航监测子区域进行湖面图像采集， 得到各监测船只对应各巡 航监测子区域内的湖面图像， 从各监测船只对应各巡航监测子区域内的湖面图像中提取悬 浮物对应的轮廓， 进而获取湖面悬浮物面积， 由此将湖面悬浮物面积作为各监测船只对应 各巡航监测子区域内的悬浮物信息 。 3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于： 所述对接收的各监测船只对应各巡航监测子区域内的水质信息和悬浮物信息 进行分析， 其具体分析 过程为： 根据各监测船只对应各巡航监测子区域内的水质信息， 从中提取水体酸碱度、 浊度和 含盐量， 利用计算公式计算得出各监测船只对应各巡航监测子区域内水质评估指数， 并记权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115063745 A 2为λij， 其中， i表示各监测船只对应的编号， i＝1,2,......m， j表示各监测船只对应的各巡 航监测子区域编号,j＝1,2,. .....n； 根据各监测船只对应各巡航监测子区域内的悬浮物信息， 从中提取湖面悬浮物面积， 利用计算公式计算得出各监测船只对应各巡航监测子区域内湖面环境评估指数， 并记为 ωij； 根据各监测船只对应各巡航监测子区域内水质评估指数、 湖面环境评估指数， 利用计 算公式中 计算得出各监测船只对应各巡航监测子区域内水体 环境质量评估系数ψij， 其中b1和b2分别表示为水质和湖面悬浮物对应的水体环境影响占 比， 且b1+b2＝1。 4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于： 所述障碍信息包括障碍物类型和各类型障碍物对应的障碍参数， 其中， 障碍物 类型包括固定型和移动型， 固定型障碍物对应的障碍参数为障碍物对应的中心 点位置和尺 寸， 移动型障碍物对应的障碍参数为移动方向、 移动速度和当前位置 。 5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于： 所述对各避障分析 船只对应的障碍信息进行分析 具体分析 过程如下： 从各避障分析船只对应的障碍信 息中提取障碍物类型， 基于各避障分析船只对应的障 碍物类型， 将各避障分析 船只划分为各固定障碍分析 船只和各移动障碍分析 船只； 从各固定障碍分析船只对应障碍物的障碍参数中提取尺寸， 进而对各固定障碍分析船 只对应的避障需求进行分析， 得到各固定障碍分析 船只对应的避障需求评估系数； 从各移动障碍分析船只对应障碍物的障碍参数中提取移动方向、 移动速度和当前位 置， 对各移动障碍分析船只对应的避障需求进行分析， 得到各移动障碍分析船只对应避障 需求评估系数。 6.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统， 其特征在于： 所述对各固定障碍分析 船只对应的避障需求进行分析， 具体分析 过程为： 以各固定障碍分析 船只对应的中心点 为基点构建船只参 考线； 以各固定障碍分析船只对应障碍物的中心点为基点构建障碍参考线， 其中各固定障碍 分析船只对应的船只参 考线与其障碍参 考线为平行关系； 获取各固定障碍分析船只对应的船只参考线和各固定障碍分析船只对应障碍物的障 碍参考线之间的距离， 将其作为通行距离， 并记为Lr,r表示各固定监测 船只对应的编号， r ＝1,2,......h； 获取各固定障碍分析船只对应的尺寸和各固定障碍分析船只对应障碍物的尺寸， 利用 计算公式 计算得出各固定障碍 分析船只对应的避障需求评估系 数εr， 其中Rr表示为第r个固定障碍分析船只的宽度， Hr表示为第r个固定障碍分析船只对应 障碍物的宽度， e为自然数。 7.根据权利要求5所述的一种基于机器视觉的河湖环境治理智能在线监测管理系统，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115063745 A 3