(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 202111494346.8 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 上海威派格智慧水务股份有限公司 地址 201800 上海市嘉定区恒定路1号 (72)发明人 周易　孟凡勇　 (74)专利代理 机构 上海申新 律师事务所 31272 专利代理师 吴轶淳 (51)Int.Cl. G06T 5/00(2006.01) G06T 7/11(2017.01) G06N 20/00(2019.01) G06K 9/62(2022.01) H04N 5/247(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 一种基于图像识别的人工智能水体环境检 测系统 (57)摘要 本发明提供一种基于图像识别的人工智能 水体环境检测系统， 包括： 图像采集模块， 用于采 集多组图像数据； 中心控制模块， 包括： 数据获取 子模块， 用于接收各图像数据； 数据处理子模块， 包括： 数据处理单元， 用于对各图像数据进行卷 积滤波处理得到滤波图像， 并对进行二值化处理 得到泥水分界图像； 机器学习单元， 用于将图像 数据作为输入， 将泥水分界图像作为输出， 训练 得到泥水分层情况分析模型， 以辅助操作人员进 行排泥； 可视化子模块， 用于对各图像数据和各 泥水分界图像进行可视化展示。 有益效果是本系 统通过摄像机代替污泥分界仪， 有效降低成本， 且可以沿水池的池壁大量设置摄像机以采集图 像数据进行数据分析处理， 能够提高泥水分界图 像的准确性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114511453 A 2022.05.17 CN 114511453 A 1.一种基于图像识别的人工智能水体环境检测系统， 其特 征在于， 包括: 一图像采集模块， 所述图像采集模块包括多个摄像机， 分别设置于一水池的池壁上， 用 于采集所述水池内的多组图像数据并输出； 一中心控制模块， 连接所述图像采集模块， 包括： 一数据获取子模块， 用于 接收各所述图像数据； 一数据处 理子模块， 连接所述数据获取子模块， 包括： 一数据处理单元， 用于根据一滤波器对各所述图像数据分别进行卷积滤波处理得到一 滤波图像， 并对各 所述滤波图像分别进行二 值化处理得到一泥水分界图像； 一机器学习单元， 连接所述数据处理单元， 用于将所述图像数据作为输入， 将所述泥水 分界图像作为输出， 训练得到一泥水分层情况分析模型， 将一实时图像输入所述泥水分层 情况分析模型中得到对应的泥水分层情况， 以辅助操作人员进行排泥； 一可视化子模块， 分别连接所述数据获取子模块和所述数据处理子模块， 用于对各所 述图像数据和各 所述泥水分界图像进行 可视化展示。 2.根据权利要求1所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 所述水池的池壁上 设有多个设备箱， 分别连接所述摄像机和所述中心控制模块， 用于将各所述图像数据分别 转换为一电信号数据并输出至所述中心控制模块。 3.根据权利要求2所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 所述数据获取子模 块通过多个第一光电转换器对应连接各所述设备箱， 用于将各所述电信号数据转换为对应 的所述图像数据并输出至所述中心控制模块。 4.根据权利要求2所述的人工智能水体环境检测系统， 其特 征在于， 所述设备箱包括： 一网络交换机， 用于 接收所述摄 像机输出的包 含所述图像数据的一 光信号数据； 一第二光电转换器， 连接所述网络交换机， 用于将所述光信号数据转换为所述电信号 数据并输出。 5.根据权利要求2所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 各所述摄像机通过 一接线盒连接所述设备箱。 6.根据权利要求1所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 所述中心控制模块 还包括一供电子模块， 分别连接各 所述摄像机， 用于对各 所述摄像机进行不间断供电。 7.根据权利要求1所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 所述中心控制模块 还包括一存储子模块， 连接所述数据获取子模块， 用于存 储各所述图像数据。 8.根据权利要求1所述的人工智能水体环境检测系统， 其特征在于， 所述数据处理单元 包括： 一第一处 理子单元， 用于对各 所述图像数据分别进行 灰度处理得到一灰度图像； 一第二处理子单元， 连接所述第一处理子单元， 用于根据三乘三尺寸的所述滤波器对 所述灰度图像进行 卷积滤波处 理得到所述滤波图像； 一第三处理子单元， 连接所述第二处理子单元， 用于对所述滤波图像进行二值化处理 得到一泥水分界图像。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114511453 A 2一种基于图像识别的 人工智能水体 环境检测系统 技术领域 [0001]本发明涉及图像识别技术领域， 尤其涉及 一种基于图像识别的人工智能水体环境 检测系统。 背景技术 [0002]在常规水厂的日常作业中， 每个水池内都会设置污泥界面仪用来实时监测水池底 部的污泥厚度， 通过仪表传感器实时获取污泥界面 等参数。 [0003]但是污泥界面仪 的造价高昂， 使得一个水厂内布置污泥界面仪 的成本非常高， 且 污泥界面仪只能采集到单点界面信息， 数据同样存在误差， 污泥界面仪的图面显示为波形 图， 尽管可以通过算法转换为污泥的厚度数据， 但无论是 数字还是波形图都不够直观。 发明内容 [0004]针对现有技术中存在的问题， 本发明提供一种基于图像识别的人工智能水体环境 检测系统， 包括： [0005]一图像采集模块， 所述图像采集模块包括多个摄像机， 分别设置于一水池的池壁 上， 用于采集所述水池内的多组图像数据并输出； [0006]一中心控制模块， 连接所述图像采集模块， 包括： [0007]一数据获取子模块， 用于 接收各所述图像数据； [0008]一数据处 理子模块， 连接所述数据获取子模块， 包括： [0009]一数据处理单元， 用于根据一滤波器对各所述图像数据分别进行卷积滤波处理得 到一滤波图像， 并对各 所述滤波图像分别进行二 值化处理得到一泥水分界图像； [0010]一机器学习单元， 连接所述数据处理单元， 用于将所述图像数据作为输入， 将所述 泥水分界图像作为输出， 训练得到一泥水分层情况分析模型， 将一实时图像输入所述泥水 分层情况分析模型中得到对应的泥水分层情况， 以辅助操作人员进行排泥； [0011]一可视化子模块， 分别连接所述数据获取子模块和所述数据处理子模块， 用于对 各所述图像数据和各 所述泥水分界图像进行 可视化展示。 [0012]优选的， 所述水池的池壁上设有多个设备箱， 分别连接所述摄像机和所述中心控 制模块， 用于将各 所述图像数据分别转换为 一电信号数据并输出至所述中心控制模块。 [0013]优选的， 所述数据获取子模块通过多个第一光电转换器对应连接各所述设备箱， 用于将各 所述电信号数据转换为对应的所述图像数据并输出至所述中心控制模块。 [0014]优选的， 所述设备箱包括： [0015]一网络交换机， 用于 接收所述摄 像机输出的包 含所述图像数据的一 光信号数据； [0016]一第二光电转换器， 连接所述网络交换机， 用于将所述光信号数据转换为所述电 信号数据并输出。 [0017]优选的， 各 所述摄像机通过一接线盒连接所述设备箱。 [0018]优选的， 所述中心控制模块还包括一供电子模块， 分别连接各所述摄像机， 用于对说　明　书 1/4 页 3 CN 114511453 A 3