[发明专利]一种嵌入式河道漂浮污染物视觉检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器视觉领域中的一种视觉检测装置，特别是涉及一种嵌入式河道漂浮污染物视觉检测装置。

背景技术

河道污染是一种严重的环境污染。漂浮污染物是河道污染重要污染源之一，不仅使得水质恶化，而且影响了环境美观。常见的漂浮污染物有废弃塑料，厨余垃圾，建筑装修垃圾，爆发生长的绿萍、水葫芦等。在城市河道及河湖景区，常在进水或者出水港道的闸门前安装漂浮物的打捞设备，如固液分离机等。打捞设备附近水域存在漂浮物时，就可以开启设备进行打捞。美中不足的是这些打捞设备主要是依赖人工控制，即由操作人员根据肉眼观察是否有污染物，不能自动检测目标，自主开启。如果能够加装自动检测系统，则既能将漂浮污染物及时打捞出水，又可以减少人力成本。

国内外都广泛开展了污染监控的研究。对大范围的水面监控，如湖泊蓝藻爆发、石油泄漏等等可以通过遥感技术实现。但是对于小范围的水面目标如河道，遥感技术是不适用的。目前对河道污染进行自动监控的方法和设备，主要的检测目标是水质，即水中的化学污染物，该方法和设备不能够实现漂浮污染物的自动检测，同样也没有利用漂浮污染物的监控信息，实现打捞设备的自动控制。如审定公告日为2007年10月24日、公开号为CN101059907的中国专利“基于无线传感器网络的河流流域污染监控系统和方法”，其解决的主要技术问题是对水质信息进行采集；审定公告日为2008年11月12日、公开号为CN101302042的中国专利“工业园区废水排放污染物智能化监控方法”，其检测目标主要是COD和氨氮指标；审定公告日为2007年07月04日、公开号为CN2919320的中国专利“污染治理设施在线监控装置”以及审定公告日为2008年06月11日、公开号为CN201072418的中国专利“环境污染物的自动监测系统”都不涉及具体的某种污染的检测方法，它们是一种能够实现监控的通信网络；审定公告日为2008年12月17日、公开号为CN201166907的中国专利“城市环境污染远程监控系统”主要是污染信息的收集、处理、显示发布，信息采集节点是噪声计和电流采集器。

国外的专利申请与国内类似，除遥感技术外，未发现能自动利用图像信息检测河道漂浮污染物的存在，进而采取打捞措施的专利。

目前，红外成像目前已经发展得比较成熟，运用红外热成像技术可以使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。用红外成像技术监测河道漂浮污染物，不受复杂可见光线变化和波浪的的影响，并且大气、烟云等对3～5μm和8～14μm的红外线是透明的，利用这两个波段，可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣环境中，能够清晰地观察到所需监控的目标。利用这些特点，用红外摄像头真正做到24h全天候监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种嵌入式河道漂浮污染物视觉检测装置，能够自动检测漂浮污染物，并对漂浮污染物进行打捞作业。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种嵌入式河道漂浮污染物视觉检测装置，包括信息采集模块、电源模块、中央处理模块和控制实施模块，所述的信息采集模块包括红外摄像头和温度变送器；所述的红外摄像头和温度变送器均与所述的中央处理模块相连；所述的中央处理模块分别与所述的电源模块和控制实施模块相连；所述的红外摄像头用于采集河道上的图像；所述的温度变送器用于采集河水的温度信息；所述的中央处理模块对采集到的图像进行模糊分割处理，并与河面上无漂浮物的图像进行比较，判断河道上是否有漂浮污染物，并向所述的控制实施模块发送控制信息；所述的控制实施模块根据收到的控制信息进行打捞作业；所述的电源模块用于为所述的中央处理模块提供电源。

所述的红外摄像头为主动式红外摄像头或被动式红外摄像头，通常在气象条件恶劣地区(多沙尘、多大雾等)选用被动式红外摄像头，在气候条件较好的地区为降低成本优先选用主动式红外摄像头。

所述的中央处理模块采用ARM与DSP双核处理器。

所述的中央处理器还与无线数据传输模块相连；所述的无线数据传输模块与所述的电源模块相连；所述的无线数据传输模块通过内部的GPRS单元连接到GPRS网络进入互联网，并通过固定或动态IP与人机监控终端相连。

所述的红外摄像头通过USB线与所述的中央处理模块相连；所述的控制实施模块通过RS485总线与所述的中央处理模块相连；所述的无线数据传输模块通过串行接口RS-232与所述的中央处理模块相连。

有益效果