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“无人机”巡查入河排污口,守护一方碧水清波
撰写时间:2022/01/11文章来源:环境信息研究团队

  入河排污口是污染物进入河湖的最后关口,是衔接“岸上”和“水里”的关键节点所在,是打通各类污染源和河湖水体水质关系的纽带。针对传统入河排污口巡查方式存在的劳动强度高、排查效率低、覆盖面不全等问题,本研究综合利用无人机飞行控制技术、相机控制技术、机器人操作技术、图像增强技术、图像融合技术和深度学习技术,深入开展了河涌场景下的无人机避障飞行控制、适应路线规划、图像全景拼接融合技术以及排污口目标检测等技术研究,开发了一套基于多旋翼无人机的河涌排污口智能巡查系统装置。该系统使用多旋翼无人机M300平台作为载机,以正交激光雷达作为传感器,通过板载计算控制单元提供复杂的实时环境距离计算、规划飞行路线和控制相机拍摄,采用基于卷积神经网络的YOLO v3目标检测模型对拍摄影像中的非法排污口进行自动识别和定位,实现了河道自主巡航、自动避障,拍摄及拼接河道全景照片、自动识别入河排污口等功能,有效提高了入河排污口巡查工作效率,并在各级生态环境局、水务局等部门得到良好应用,为深入打好水污染防治攻坚战提供了重要技术支撑。 

  本研究获得中央公益性科研院所基本科研业务费项目资助,由3455655新时代赌场环境信息研究团队完成。项目实施期间,发表论文2篇,申请发明专利2项,获得实用新型专利3项,软件著作权8项。 

   

  图1  基于多旋翼无人机城区河涌非正常排污口智能巡查系统样机

   

    图2 目标检测模型训练过程

     

    图3 目标检测模型网格识别过程

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