一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统

本发明涉及防汛抢险，具体为一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统。

背景技术：

1、我国山区中小河流众多，两岸土地肥沃，人口密集，这些中小河流大部分为无堤防或堤防标准低的河流，河道防洪能力低，每逢汛期，极易造成堤防决口，洪水漫溢，造成低洼地区村庄淹没，常常造成人员伤亡、财产损失等，遍布广大农村、山区的中小河流，是我国防汛的薄弱环节，由于中下河流洪水灾害突发性强，破坏力大，预报预警难，如何对洪灾及时预警，减少洪灾对人类的生产和生活的冲击，一直以来是个十分棘手的问题。

2、目前，防洪的主要对象包括有住在河流附近的村庄，这些住在河道附近的村庄一遇到下雨季就非常紧张，因此要加强对这些河道进行水位监测，然而，传统方式中，都是采用接触式对水位进行监测，而水位标杆里面有液位计，但时间久后，这些液位计容易损坏，产生误报情况，因此存在比较大安全隐患，且智能程度低。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，通过调用河岸附近的摄像头来拍摄水位预警标杆，以解析出水位所处的预警级别，并根据预警级别产生对应的预警提示，智能程度高。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，包括：多根水位预警标杆，沿河流方向间隔设置在村庄的河岸上，其中所述水位预警标杆包括呈长条状的标杆主体以及沿所述标杆主体的长度方向间隔设置的多个标识圆盘，且每一个标识圆盘的颜色均不同；调取模组，用于调取距离所述水位预警标杆最近的摄像头，并控制距离所述水位预警标杆最近的摄像头拍摄所述水位预警标杆，以获得水位图片，其中河堤上沿河流的方向间隔设置有多个摄像头；主控台，用于获取所述调取模组所输送的所述水位图片，并从所述水位图片中解析出河流的水位处于所述水位预警标杆中的哪个标识圆盘中，且根据所解析出的标识圆盘匹配出对应的预警等级；显示屏，用于显示预警等级、预警等级所对应的村庄名称、村庄名称所对应的村庄地址以及预警等级所对应的水位值；多个报警器，沿河流方向间隔设置在村庄的河岸上，用于根据预警等级产生对应的预警提示，其中每一报警器与每一水位预警标杆一一对应。

5、进一步的，所述多个标识圆盘包括可升降设置在所述标杆主体的第一位置上的第一颜色圆盘、可升降设置在所述标杆主体的第二位置上且处于所述第一颜色圆盘的上方的第二颜色圆盘以及可升降设置在所述标杆主体的第三位置上且处于所述第二颜色圆盘的上方的第三颜色圆盘，其中所述水位预警标杆还包括设置在所述标杆主体的顶部且处于所述第三颜色圆盘的上方的太阳能充电光伏板、与所述太阳能充电光伏板电连接的控制器、与所述控制器电连接的led灯以及与所述控制器电连接的蜂鸣器，当检测到河流的水位达到所述第一颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第一预警等级信号，当检测到河流的水位达到所述第二颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第二预警等级信号，当检测到河流的水位达到所述第三颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第三预警信号，当检测到时间为晚上时间时，所述控制器控制所述led灯闪烁发亮。

6、进一步的，所述调取模组包括：预判单元，用于检测当前天气是否为下雨天；数据获取单元，用于在所述预判单元确定当前天气为下雨天且下雨的时间超过预设时间时，获取所述水位预警标杆的标杆坐标值以及获取设置在河堤上的多个摄像头的多个摄像头坐标值；计算单元，用于通过标杆坐标值和多个摄像头坐标值计算出距离最近所述水位预警标杆的摄像头的摄像头坐标值；控制单元，用于控制距离最近所述水位预警标杆的摄像头转动以对准所述水位预警标杆，同时对所述摄像头进行调焦以使得能清晰拍摄到所述水位预警标杆，在确定所述摄像头对准所述水位预警标杆以及确定所述摄像头的焦距调后好对所述水位预警标杆进行拍摄，以获得水位图片；上传单元，用于上传所拍摄到的水位图片。

7、进一步的，所述控制单元还在所述预判单元确定当前天气不为下雨天时，再次控制距离最近所述水位预警标杆的摄像头转动，以使得距离最近所述水位预警标杆的摄像头正常拍摄河堤上的道路。

8、进一步的，所述主控台包括：接收单元，用于获取所述上传单元所输送的所述水位图片；解析单元，用于从所述水位图片中解析出河流的水位的水位水平面以及水位水平面所达到的标识圆盘的颜色；判定单元，用于在确定到水位水平面达到所述第一颜色圆盘时，判定为第一预警等级，在确定水位水平面达到所述第二颜色圆盘时，判定为第二预警等级，在确定水位水平面达到所述第三颜色圆盘时，判定为第三预警等级。

9、进一步的，所述解析单元将所述水位图片中沿水平方向设置的大面积的水平面作为河流的水位的水位水平面，将所述水位图片中竖直方向设置的长条圆柱杆作为标杆主体，将所述水位图片中设置在标杆主体上、呈圆形状且处于水位水平面上方的圆形物作为标识圆盘，并直接识别出圆形物的颜色作为标识圆盘的颜色。

10、进一步的，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第一预警等级时，产生第一预警等级所对应的第一预警提示，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第二预警等级时，产生第二预警等级所对应的第二预警提示，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第三预警等级时，产生第三预警等级所对应的第三预警提示。

11、进一步的，所述显示屏包括有预警显示区域和正常显示区域，其中所述预警显示区域包括有用于显示达到预警的村庄的村庄名称的第一显示区域、用于显示达到预警的村庄的村庄地址的第二显示区域、用于显示达到预警的村庄的当前水位的第三显示区域、用于显示达到预警的村庄的预警等级的第四显示区域和用于显示达到预警的村庄的应急措施的第五显示区域，所述正常显示区域包括用于显示未达到预警的村庄的村庄名称的第六显示区域、用于显示未达到预警的村庄的村庄地址的第七显示区域、用于显示未达到预警的村庄的当前水位的第八显示区域、用于时间的第九显示区域以及用于显示天气预报的第十显示区域。

12、(三)有益效果

13、与现有技术相比，本发明提供了一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，具备以下有益效果：本发明所公开的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统通过调用河岸附近的摄像头来拍摄水位预警标杆，以解析出水位所处的预警级别，并根据预警级别产生对应的预警提示，智能程度高

技术特征：

1.一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述多个标识圆盘包括可升降设置在所述标杆主体的第一位置上的第一颜色圆盘、可升降设置在所述标杆主体的第二位置上且处于所述第一颜色圆盘的上方的第二颜色圆盘以及可升降设置在所述标杆主体的第三位置上且处于所述第二颜色圆盘的上方的第三颜色圆盘，其中所述水位预警标杆还包括设置在所述标杆主体的顶部且处于所述第三颜色圆盘的上方的太阳能充电光伏板、与所述太阳能充电光伏板电连接的控制器、与所述控制器电连接的led灯以及与所述控制器电连接的蜂鸣器，当检测到河流的水位达到所述第一颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第一预警等级信号，当检测到河流的水位达到所述第二颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第二预警等级信号，当检测到河流的水位达到所述第三颜色圆盘时，所述控制器控制所述蜂鸣器产生第三预警信号，当检测到时间为晚上时间时，所述控制器控制所述led灯闪烁发亮。

3.根据权利要求2所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述调取模组包括：

4.根据权利要求3所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述控制单元还在所述预判单元确定当前天气不为下雨天时，再次控制距离最近所述水位预警标杆的摄像头转动，以使得距离最近所述水位预警标杆的摄像头正常拍摄河堤上的道路。

5.根据权利要求4所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述主控台包括：

6.根据权利要求5所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述解析单元将所述水位图片中沿水平方向设置的大面积的水平面作为河流的水位的水位水平面，将所述水位图片中竖直方向设置的长条圆柱杆作为标杆主体，将所述水位图片中设置在标杆主体上、呈圆形状且处于水位水平面上方的圆形物作为标识圆盘，并直接识别出圆形物的颜色作为标识圆盘的颜色。

7.根据权利要求6所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第一预警等级时，产生第一预警等级所对应的第一预警提示，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第二预警等级时，产生第二预警等级所对应的第二预警提示，所述报警器在确定所述水位预警标杆的水位预警达到第三预警等级时，产生第三预警等级所对应的第三预警提示。

8.根据权利要求7所述的基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，其特征在于，所述显示屏包括有预警显示区域和正常显示区域，其中所述预警显示区域包括有用于显示达到预警的村庄的村庄名称的第一显示区域、用于显示达到预警的村庄的村庄地址的第二显示区域、用于显示达到预警的村庄的当前水位的第三显示区域、用于显示达到预警的村庄的预警等级的第四显示区域和用于显示达到预警的村庄的应急措施的第五显示区域，所述正常显示区域包括用于显示未达到预警的村庄的村庄名称的第六显示区域、用于显示未达到预警的村庄的村庄地址的第七显示区域、用于显示未达到预警的村庄的当前水位的第八显示区域、用于时间的第九显示区域以及用于显示天气预报的第十显示区域。

技术总结
本发明公开了一种基于计算机视觉识别的河道防洪预警系统，包括：多根水位预警标杆，包括标杆主体以及多个标识圆盘；调取模组，用于调取距离水位预警标杆最近的摄像头，并控制距离水位预警标杆最近的摄像头拍摄水位预警标杆以获得水位图片；主控台，用于从水位图片中解析出河流的水位处于水位预警标杆中的哪个标识圆盘中，且匹配出对应的预警等级；显示屏，用于显示预警等级、村庄名称、村庄地址以及水位值；多个报警器，用于根据预警等级产生对应的预警提示，其中每一报警器与每一水位预警标杆一一对应。通过上述方式，本发明通过调用河岸附近的摄像头来拍摄水位预警标杆，以解析出水位所处的预警级别，并根据预警级别产生对应的预警提示，智能程度高。

技术研发人员：王红旗,刘子霞,梁轩源,王舒文
受保护的技术使用者：华南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13