基于航拍的环境监测数据处理系统的制作方法

本发明涉及环境监测，尤其涉及一种基于航拍的环境监测数据处理系统。

背景技术：

1、水资源极易受到污染，特别是内陆水体，因自然封闭性导致的污染问题尤为突出，由于内陆水体环境复杂、污染类型多样且河流附近环境复杂、林草茂密，使得巡河效率低下、工作环境艰苦、通勤开支大，且偏远地区及应对突发事件人员不能即时响应等，已经难以满足环境监测巡查的要求，因此，相比普通的人力监测，航拍水务监测既克服了“流域广、斑块琐碎、地形复杂”等诸多因素限制，又能全方位掌握水域的基本环境情况。

2、中国专利公开号：cn115565088a公开了一种基于人工智能的水生态环境远程监测设备，该基于人工智能的水生态环境远程监测设备，包括环境数据采集单元、数据处理单元、企业监测单元、数据分析单元和结果输出单元，该发明通过数据分析单元根据环境数据采集单元和企业监测单元的检测数据分析企业是否存在偷排漏排行为，通过结果输出单元将分析结果输出至企业监测单元和远程监控系统，实现无人监管节省人力消耗，不仅可以针对企业的废水污染源，同时可用于河流湖泊水生态环境质量。

3、现有技术存在未对污染数据进行精准监控进而导致监测数据精准度较低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于航拍的环境监测数据处理系统，用以克服现有技术中未对污染数据进行精准监控进而导致监测数据精准度较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于航拍的环境监测数据处理系统，包括：

3、数据采集模块，用以采集航拍设备拍摄的图像中各图像参量，其中，所述图像参量包括噪点数量、亮度值、失真度；

4、数据存储模块，其与所述数据采集模块连接，用以存储不同时段的监控图像以及用以存储若干污染特征，其中，若干所述污染特征包括水体富营养化污染、油污染、微生物污染、热污染、有毒物质污染、无机污染、有机污染、感官性污染；

5、数据处理模块，其分别与所述数据采集模块和数据存储模块连接，包括相互连接的第一运算单元、第二运算单元、第三运算单元以及图像解析单元，

6、所述第一运算单元，用以根据所述数据采集模块采集的图像参量以计算图像质量表征值，并根据比对结果确定所述图像的质量状态；

7、所述第二运算单元，用以根据所述图像的亮度与标准亮度值对比参量的亮度差值以确定对所述图像的清晰度进行处理时的调整方式以及根据所述图像质量表征值与标准图像质量表征值的质量差值以确定对所述航拍设备的位姿的修正方式；

8、所述第三运算单元，用以根据所述数据采集模块采集的相邻时间节点的若干所述图像以计算污染扩增速率，以及根据速率差值与速率差值标准参量的比对结果确定推送至管理端的图像数量；

9、所述图像解析单元，用以根据所述图像的亮度与标准亮度值对比参量的比对结果确定对图像或航拍设备的处理方式，以及根据所述图像中的特征与预设特征标准以对所述图像中特征的识别结果是否在所述污染特征中进行判定，以及根据污染扩增速率与速率表征值的比对结果以对污染速率是否符合监测标准进行判定。

10、进一步地，所述第一运算单元根据所述数据采集模块采集的图像参量以计算图像质量表征值g，设定，其中，z0表示预设标准噪点数量对比参量，s0表示预设标准失真度对比参量，z表示所述图像的噪点数量，s表示所述图像的失真度，表示噪点数量对所述图像质量的影响权值，表示失真度对所述图像质量的影响权值。

11、进一步地，所述图像解析单元将所述第一运算单元计算的图像质量表征值g与标准图像质量表征值g1进行比对，根据比对结果确定所述图像的质量状态，其中，

12、在第一图像质量对比结果下，所述图像解析单元判定所述图像为第一质量状态；

13、在第二图像质量对比结果下，所述图像解析单元判定所述图像为第二质量状态；

14、所述第一图像质量对比结果为g＜g1，所述第二图像质量对比结果为g≥g1。

15、进一步地，在第一质量状态下所述图像解析单元将所述数据采集模块采集的图像的亮度l与标准亮度值对比参量l1进行比对，根据比对结果以对所述图像是否符合第一处理方式进行判定，

16、在第一亮度值比对结果下，所述图像解析单元判定所述图像符合第一处理方式；

17、在第二亮度值比对结果下，所述图像解析单元判定所述图像不符合第一处理方式，同时根据所述图像质量表征值与标准图像质量表征值的质量差值对所述航拍设备以第二处理方式进行处理；

18、所述第一亮度值比对结果为l＜l1，所述第二亮度值比对结果为l≥l1。

19、进一步地，所述第一处理方式为所述第二运算单元计算所述图像的亮度l与标准亮度值对比参量l1的亮度差值δl，将所述亮度差值δl与预设亮度阈值δl1进行比对，并根据比对结果确定对所述图像的清晰度进行处理时的调整方式，其中，

20、第一调整方式为，根据第一调整阈值x1将所述清晰度调整至第一清晰度值p1；

21、第二调整方式为，根据第二调整阈值x2将所述清晰度调整至第二清晰度值p2；

22、第三调整方式为，根据第一调整阈值x1将所述清晰度调整至第三清晰度值p3；

23、第四调整方式为，根据第二调整阈值x2将所述清晰度调整至第四清晰度值p4；

24、第一调整方式需满足δl＜0且|δl|＜δl1，第二调整方式需满足δl＜0且|δl|＞δl1，第三调整方式需满足δl＞0且|δl|＜δl1，第四调整方式需满足δl＞0且|δl|＞δl1，其中，x1＜x2，p2＞p1＞p3＞p4。

25、进一步地，所述第二处理方式为所述第二运算单元计算所述图像质量表征值g与标准图像质量表征值g1的质量差值δg，将所述质量差值δg与预设质量差值阈值δg1进行比对，并根据比对结果确定对所述航拍设备的位姿进行处理时的修正方式，其中，

26、第一修正方式为，根据第一修正阈值z1将所述航拍设备的位姿调整至第一高度h1；

27、第二修正方式为，根据第二修正阈值z2将所述航拍设备的位姿调整至第二高度h2；

28、第三修正方式为，根据第一修正阈值z1将所述航拍设备的位姿调整至第三高度h3；

29、第四修正方式为，根据第二修正阈值z2将所述航拍设备的位姿调整至第四高度h4；

30、第一修正方式需满足δg＜0且|δg|＜δg1，第二修正方式需满足δg＜0且|δg|＞δg1，第三修正方式需满足δg＞0且|δg|＜δg1，第四修正方式需满足δg＞0且|δg|＞δg1，其中，z1＜z2，h2＞h1＞h3＞h4。

31、进一步地，在第二质量状态下所述图像解析单元将所述图像中的特征w与预设特征标准w1进行比对，根据比对结果以对所述图像中的特征的识别结果是否存在所述污染特征中进行判定，

32、若w≤w1，所述图像解析单元判定所述识别结果为存在所述污染特征中；

33、若w＞w1，所述图像解析单元判定所述识别结果为不存在所述污染特征中，同时将所述识别结果推送至管理端。

34、进一步地，所述第三运算单元根据所述数据采集模块采集的相邻时间节点的若干所述图像以计算污染扩增速率v，设定，其中，m2表示第二时间节点下的污染面积，m1表示第一时间节点下的污染面积，t2表示第二时间节点，t1表示第一时间节点。

35、进一步地，所述图像解析单元将所述第三运算单元计算的污染扩增速率v与速率表征值v1进行比对，根据比对结果以对所述污染扩增速率是否符合监测标准进行判定，

36、若v≤v1，所述图像解析单元判定所述污染速率符合监测标准；

37、若v＞v1，所述图像解析单元判定所述污染速率不符合监测标准，并根据所述污染扩增速率与速率表征值的速率差值以确定提取的图像数量推送至管理端。

38、进一步地，所述第三运算单元计算所述污染扩增速率v与速率表征值v1的速率差值δv，将所述速率差值δv与速率差值标准参量阈值δv1进行比对，并根据比对结果确定推送至管理端的图像数量，其中，

39、第一推送方式为，推送的图像数量为f1；

40、第二推送方式为，推送的图像数量为f2；

41、第三推送方式为，推送的图像数量为f3；

42、第一推送方式需满足δv≤δv1，第二推送方式需满足δv1＜δv≤δv2，第三推送方式需满足δv＞δv2，其中，f1＜f2＜f3。

43、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过对航拍设备的图像的噪点数量、图像的失真度的分析，进而计算图像质量表征值以表征航拍设备拍摄的图像的清晰度，并在清晰度不高时以对图像或航拍设备进行处理，进一步提高了对监测数据处理的精准度。

44、进一步地，本发明通过将图像质量表征值与标准图像质量表征值进行比对，进而通过比对结果确定所述图像的质量状态是否达到标准图像质量表征值，达到则判定所述图像为清晰状态，未达到则对图像或航拍设备进行处理，进一步调高了对监测数据处理的精准度。

45、进一步地，本发明通过判定所述图像的清晰度未达到标准图像质量表征值时，将图像的亮度与标准亮度值进行比对以根据比对结果判定所述图像的处理方式，当确定所述图像不清晰是因为图像的亮度原因时，计算所述图像的亮度与标准亮度值的亮度差值，并根据该亮度差值与预设亮度差值的比对结果以对所述图像的清晰度进行调整，进一步提高了对监测数据处理的精准度；

46、尤其，当确定所述图像不清晰的原因不是因为图像的亮度时，则计算所述图像质量表征值与标准图像质量表征值的质量差值，并根据所述质量差值与预设质量差值的比对结果以对所述航拍设备的位姿进行修正，进一步提高了对监测数据处理的精准度。

47、进一步地，本发明通过对所述图像中的特征与预设特征标准的比对结果，进而判定所述图像中的污染特征是否存在在数据库中，并在不存在数据库中时上报管理端以及时更新，进一步提高了对监测数据处理的精准度。

48、进一步地，本发明通过计算所述污染的扩增速率，与速率表征值进行比对，根据比对结果以对所述污染扩增速率是否符合监测标准进行判定，并在不符合时，通过计算所述污染扩增速率与速率表征值的速率差值，将该速率差值与预设速率差值进行比对，并根据比对结果确定推送至管理端的图像数量，进一步提高了对监测数据处理的精准度。