本發(fā)明涉及河流污染物監(jiān)測，具體涉及一種基于河流上下游的污染物流經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，在河流污染物監(jiān)測領(lǐng)域中，普遍采用巡河人員對指定的河流進(jìn)行巡河，由于人工操作存在很多限制，在巡河的過程，常出現(xiàn)如下問題：

2、（1）盡管巡河人員的巡河頻率較高，問題發(fā)現(xiàn)率也相對較高，但仍會有河道突發(fā)事件在非巡河時間段發(fā)生，導(dǎo)致巡河人員無法及時發(fā)現(xiàn)并上報(bào)處理相關(guān)問題；

3、（2）巡河人員經(jīng)常遇到超出其專業(yè)技術(shù)能力范圍的問題，例如無法現(xiàn)場識別水質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)等問題，普遍通過電話等方式逐層上報(bào)問題后，獲得最終判斷結(jié)果的過程時限較長，大部分耗時在30至60分鐘左右，處置時間過長；

4、（3）對河段內(nèi)現(xiàn)有感知設(shè)備等監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用不足，普遍是獲得當(dāng)前感知設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)中污染物數(shù)值超出閾值，則感知設(shè)備將發(fā)出單一報(bào)警信息，使后臺管控人員對當(dāng)前感知設(shè)備進(jìn)行處理，沒有進(jìn)一步對其進(jìn)行分析，使后臺管控人員不能掌握全面信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種基于河流上下游的污染物流經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，主要是基于河流上下游順序?qū)ΡO(jiān)測站點(diǎn)上河流攝像頭所拍攝的河流進(jìn)行污染物流經(jīng)監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到污染物時，通過河流上下游順序可以快速且準(zhǔn)確地形成污染物流經(jīng)，所述污染物流經(jīng)為按照河流順序從上游到下游排列的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像，將該污染物流經(jīng)進(jìn)行顯示，使用戶在進(jìn)行線上巡河時，能按照河流方向快速且邏輯性地切換監(jiān)控畫面，可以在線上模擬出實(shí)地巡河中污染物流經(jīng)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下方案：

3、一種基于河流上下游的污染物流經(jīng)監(jiān)測方法，所述方法具體包括以下步驟：

4、s1：獲得按照河流順序從上游到下游排列的當(dāng)前監(jiān)測圖像集，所述監(jiān)測圖像集中包括若干個與監(jiān)測站點(diǎn)對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，所述第一站點(diǎn)圖像集由按照時間順序從早到晚排列的多個第一河流圖像組成，所述第一河流圖像為監(jiān)測站點(diǎn)通過第一截圖頻率對第一待識別攝像視頻進(jìn)行截圖得到的；

5、s2：對監(jiān)測圖像集進(jìn)行遍歷，依次對第一河流圖像進(jìn)行污染物識別，當(dāng)識別到第一河流圖像中存在污染物時，停止遍歷并標(biāo)記該第一河流圖像為污染物來源圖像，再轉(zhuǎn)到步驟s3；

6、s3：根據(jù)污染物來源圖像提取對應(yīng)監(jiān)測站點(diǎn)的第一待識別攝像視頻，通過第二截圖頻率對第一待識別攝像視頻進(jìn)行截圖，獲得按照時間順序從早到晚排列的多個第二河流圖像，所述第二截圖頻率大于第一截圖頻率；

7、s4：根據(jù)污染物來源圖像對應(yīng)的時間范圍定位到時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像，并依次對時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像進(jìn)行污染物識別，根據(jù)污染物識別結(jié)果判斷并得到污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)；

8、s5：根據(jù)污染物流經(jīng)獲得按照河流順序從上游到下游排列的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像，以監(jiān)測圖像按照河流順序從上游到下游排列顯示。

9、進(jìn)一步的，所述第一待識別攝像視頻為監(jiān)測站點(diǎn)通過自身河流攝像頭在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)拍攝到的河流表面，使第一河流圖像為在截圖時間所拍攝到的河流表面。

10、進(jìn)一步的，所述s4中具體包括以下步驟：

11、s41：提取污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間，以截圖時間進(jìn)行預(yù)設(shè)時間段擴(kuò)展，得到污染物來源圖像對應(yīng)的時間范圍；

12、s42：定位到時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像，并按照時間順序從早到晚排列對第二河流圖像進(jìn)行污染物識別，當(dāng)識別到第二河流圖像中存在污染物，記錄識別到存在污染物的總次數(shù)，并判斷總次數(shù)是否滿足連續(xù)出現(xiàn)且超過預(yù)設(shè)閾值的條件，若滿足，則轉(zhuǎn)到步驟s43，若不滿足，則轉(zhuǎn)到步驟s44；

13、s43：根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測圖像集和污染物來源圖像生成該污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)；

14、s44：在當(dāng)前監(jiān)測圖像集中定位到污染物來源圖像對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，以該第一站點(diǎn)圖像集向下遍歷每個第一站點(diǎn)圖像集，并通過污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間得到每個第一站點(diǎn)圖像集中對應(yīng)的污染物圖像，根據(jù)污染物來源圖像和污染物圖像生成該污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)。

15、進(jìn)一步的，所述s43中具體包括以下步驟：

16、s431：以污染物來源圖像作為污染物流經(jīng)中排列第一的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像；

17、s432：在當(dāng)前監(jiān)測圖像集中定位到污染物來源圖像對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，以該第一站點(diǎn)圖像集向下遍歷每個第一站點(diǎn)圖像集，以污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間作為污染物流經(jīng)的起始時間，再根據(jù)污染物流經(jīng)的起始時間依次向下篩選一張第一河流圖像，使污染物來源圖像依次連接篩選出的按照時間順序從早到晚排列的多個第一河流圖像，形成污染物流經(jīng)。

18、進(jìn)一步的，所述s44中具體包括以下步驟：

19、s441：以污染物來源圖像作為污染物流經(jīng)中排列第一的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像；

20、s442：在當(dāng)前監(jiān)測圖像集中定位到污染物來源圖像對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，以該第一站點(diǎn)圖像集向下遍歷每個第一站點(diǎn)圖像集，以污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間作為污染物流經(jīng)的起始時間，再根據(jù)污染物流經(jīng)的起始時間依次對每個第一站點(diǎn)圖像集中第一站點(diǎn)圖像進(jìn)行污染物識別，并依次判斷每個第一站點(diǎn)圖像集中第一站點(diǎn)圖像是否存在污染物來源圖像中識別到的污染物，若是，則轉(zhuǎn)到步驟s443，若否，則轉(zhuǎn)到步驟s444；

21、s443：提取該第一站點(diǎn)圖像集中對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像作為污染物圖像，并將污染物圖像按照河流順序從上游到下游排列加入到污染物流經(jīng)中；

22、s444：獲得當(dāng)前污染物流經(jīng)中排列最后的污染物圖像的截圖時間，以截圖時間提取該第一站點(diǎn)圖像集對應(yīng)的監(jiān)測站點(diǎn)中第二待識別攝像視頻，通過第三截圖頻率對第二待識別攝像視頻進(jìn)行截圖得到第三河流圖像，再依次對第三河流圖像進(jìn)行污染物識別，并依次判斷第三河流圖像中是否存在污染物來源圖像中識別到的污染物，若是，則將該第三河流圖像作為污染物圖像，并將污染物圖像按照河流順序從上游到下游排列加入到污染物流經(jīng)中，其中，所述第三截圖頻率大于第一截圖頻率。

23、進(jìn)一步的，所述污染物流經(jīng)由按照河流順序從上游到下游排列的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像組成，且污染物流經(jīng)中的監(jiān)測圖像還按照時間順序從早到晚排列，一個污染物流經(jīng)中的監(jiān)測圖像由污染物來源圖像和第一河流圖像組成或者由污染物來源圖像和污染物圖像組成。

24、進(jìn)一步的，所述第二待識別攝像視頻為監(jiān)測站點(diǎn)通過自身河流攝像頭在以排列最后的污染物圖像的截圖時間為起始時間進(jìn)行拍攝得到的預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的河流表面，且所述河流攝像頭為監(jiān)測站點(diǎn)固定拍攝河流表面的攝像頭。

25、進(jìn)一步的，在s1中，獲得按照河流順序從上游到下游排列的當(dāng)前監(jiān)測圖像集，所述監(jiān)測圖像集中每個第一站點(diǎn)圖像集均經(jīng)過圖像預(yù)處理，所述圖像預(yù)處理包括：對截圖獲得的圖像進(jìn)行預(yù)處理，剔除圖像中異常點(diǎn)，并將圖像壓縮為單通道的灰度圖，使用拉普拉斯法對圖像進(jìn)行卷積打分，當(dāng)分?jǐn)?shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，則判定該圖像有效，將該圖像作為第一河流圖像，并以截圖時間加入第一站點(diǎn)圖像集中。

26、一種基于河流上下游的污染物流經(jīng)監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

27、監(jiān)測圖像集獲得模塊：用于獲得按照河流順序從上游到下游排列的當(dāng)前監(jiān)測圖像集，所述監(jiān)測圖像集中包括若干個與監(jiān)測站點(diǎn)對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，所述第一站點(diǎn)圖像集由按照時間順序從早到晚排列的多個第一河流圖像組成，所述第一河流圖像為監(jiān)測站點(diǎn)通過第一截圖頻率對第一待識別攝像視頻進(jìn)行截圖得到的；

28、第一河流圖像判斷模塊：用于對監(jiān)測圖像集進(jìn)行遍歷，依次對第一河流圖像進(jìn)行污染物識別，當(dāng)識別到第一河流圖像中存在污染物時，停止遍歷并標(biāo)記該第一河流圖像為污染物來源圖像；

29、第二河流圖像獲得模塊：用于根據(jù)污染物來源圖像提取對應(yīng)監(jiān)測站點(diǎn)的第一待識別攝像視頻，通過第二截圖頻率對第一待識別攝像視頻進(jìn)行截圖，獲得按照時間順序從早到晚排列的多個第二河流圖像，所述第二截圖頻率大于第一截圖頻率；

30、污染物流經(jīng)計(jì)算模塊：用于根據(jù)污染物來源圖像對應(yīng)的時間范圍定位到時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像，并依次對時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像進(jìn)行污染物識別，根據(jù)污染物識別結(jié)果判斷并得到污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)；

31、污染物流經(jīng)顯示模塊：用于根據(jù)污染物流經(jīng)獲得按照河流順序從上游到下游排列的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像，以監(jiān)測圖像按照河流順序從上游到下游排列顯示。

32、進(jìn)一步的，所述污染物流經(jīng)計(jì)算模塊中具體包括以下模塊：

33、時間擴(kuò)展模塊：用于提取污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間，以截圖時間進(jìn)行預(yù)設(shè)時間段擴(kuò)展，得到污染物來源圖像對應(yīng)的時間范圍；

34、第二河流圖像判斷模塊：用于定位到時間范圍內(nèi)的多個第二河流圖像，并按照時間順序從早到晚排列對第二河流圖像進(jìn)行污染物識別，當(dāng)識別到第二河流圖像中存在污染物，記錄識別到存在污染物的總次數(shù)，并判斷總次數(shù)是否滿足連續(xù)出現(xiàn)且超過預(yù)設(shè)閾值的條件；

35、第一污染物流經(jīng)生成模塊：用于根據(jù)當(dāng)前監(jiān)測圖像集和污染物來源圖像生成該污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)；

36、第二污染物流經(jīng)生成模塊：用于在當(dāng)前監(jiān)測圖像集中定位到污染物來源圖像對應(yīng)的第一站點(diǎn)圖像集，以該第一站點(diǎn)圖像集向下遍歷每個第一站點(diǎn)圖像集，并通過污染物來源圖像對應(yīng)的截圖時間得到每個第一站點(diǎn)圖像集中對應(yīng)的污染物圖像，根據(jù)污染物來源圖像和污染物圖像生成該污染物來源圖像中識別到的污染物所對應(yīng)的污染物流經(jīng)。

37、本發(fā)明的有益效果：

38、本發(fā)明提供了一種基于河流上下游的污染物流經(jīng)監(jiān)測方法及系統(tǒng)，主要是基于河流上下游順序?qū)ΡO(jiān)測站點(diǎn)上河流攝像頭所拍攝的河流進(jìn)行污染物流經(jīng)監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到污染物時，通過河流上下游順序可以快速且準(zhǔn)確地形成污染物流經(jīng)，所述污染物流經(jīng)為按照河流順序從上游到下游排列的監(jiān)測站點(diǎn)所對應(yīng)的監(jiān)測圖像，將該污染物流經(jīng)進(jìn)行顯示，使用戶在進(jìn)行線上巡河時，能按照河流方向快速且邏輯性地切換監(jiān)控畫面，可以在線上模擬出實(shí)地巡河中污染物流經(jīng)，并且，也可以通過河流攝像頭的上下游順序來進(jìn)行實(shí)時狀態(tài)的更新，使得用戶無需親臨現(xiàn)場，也能全面掌握河道及其相關(guān)設(shè)施的分布和當(dāng)前狀況，顯著提升信息獲取的效率。