一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请公开了一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质，用以解决现有的泥石流规模评估容易发生误判的技术问题。方法包括：获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码得到视频帧图像；分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例本申请通过上述方法实现了测算泥石流的流速以及泥石流的水石比例，解决了以往通过消防人员观察图像，依据经验判别估算泥石流规模容易造成的误差。模容易造成的误差。模容易造成的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请涉及计算机视觉
，尤其涉及一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]泥石流检测是地质灾害检测的重要组成部分，在防灾救灾、灾情预警等方面发挥了重要作用，能够有效的识别发现泥石流灾情，并提前预警，保证人民的生命财产安全。泥石流的检测方法主要是通过搭载摄像头的监控设备进行视频拍摄，然后进行图像分析处理，实现泥石流的判定。
[0003]但是，该方式仅能实现泥石流的监测，并不能完成泥石流发生规模的测算。并且在进行泥石流规模评估时，往往还需要消防人员根据经验进行判断估计，评估结果不准确，且无法确定泥石流中的水石比例。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种泥石流规模评估方法、系统、设备及存储介质，用以解决现有的泥石流规模评估容易发生误判的技术问题。
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种泥石流规模评估方法，所述方法包括：
[0006]获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；
[0007]分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；
[0008]根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；
[0009]基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；
[0010]生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。
[0011]在本申请的一种实现方式中，所述分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标，具体包括：
[0012]利用预训练的轻量级语义分割模型对所述视频帧图像进行分割；
[0013]识别分割后的图形中的前景信息；其中，所述前景信息包括植被区域、泥石流区域；
[0014]基于所述前景信息，绘制泥石流区域的掩膜图像；
[0015]基于所述泥石流区域的掩膜图像，计算所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标。
[0016]在本申请的一种实现方式中，计算泥石流的流速，具体包括：
[0017]根据所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标，确定所述泥石流区域的最小外接矩形的中心位置；
[0018]将所述中心位置设置为为测速点；
[0019]连续提取若干帧图像中所述测速点处的像素，并生成时空图；
[0020]基于STIV算法对时空图进行分析，输出泥石流的流速。
[0021]在本申请的一种实现方式中，所述轻量级语义分割模型的训练过程，具体包括：
[0022]利用Labelme数据标注工具对图像中的植被、泥石流进行标注；
[0023]基于标注后的数据制作泥石流数据集；
[0024]利用所述泥石流数据及对LiteSeg分割算法进行训练，当损失函数收敛时停止训练，并保存训练好的模型权重文件。
[0025]在本申请的一种实现方式中，通过STIV算法测算泥石流流速的过程，具体为：
[0026]对时空图沿横轴方向与纵轴方向分别进行求梯度操作；
[0027]基于求得的梯度图像计算泥石流角度，公式如下：
[0028][0029]其中，a为泥石流角度；
[0030]计算所述泥石流角度在纵轴与横轴上的映射，公式如下：计算所述泥石流角度在纵轴与横轴上的映射，公式如下：其中，I(x,t)为时空图中的像素，x，t为时空图的坐标，x为横坐标，t为纵坐标。
[0031]在本申请的一种实现方式中，计算泥石流的水石比例的过程，具体为：
[0032]根据泥石流区域的最小外接矩形的坐标裁切图像，以得到泥石流区域图像；
[0033]对所述泥石流区域图像进行二值化处理、膨胀腐蚀操作，以确定石头在所述泥石流区域图像中的位置；
[0034]基于距离变换函数对所述泥石流图像中的石头进行处理，消除区域边缘，得到石头的区域中心位置；
[0035]利用分水岭算法对石头的区域中心位置进行处理，以确定石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例。
[0036]本申请实施例提供了一种泥石流规模评估系统，所述系统包括：
[0037]解码单元，用于获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；
[0038]图像分割单元，用于分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；
[0039]测速单元，用于根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；
[0040]水石比计算单元，用于基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；
[0041]信息生成单元，用于生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。
[0042]在本申请的一种实现方式中，所述测速单元包括模型训练子单元，用于通过泥石流数据集对LiteSeg分割算法进行训练。
[0043]本申请实施例提供了一种泥石流规模评估设备，所述设备包括：
[0044]至少一个处理器；以及，
[0045]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0046]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一
个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
[0047]获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；
[0048]分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；
[0049]根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；
[0050]基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；
[0051]生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。
[0052]本申请实施例提供了一种泥石流规模评估的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：
[0053]获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；
[0054]分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；
[0055]根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；
[0056]基于预设算法处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；
[0057]生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。
[0058]本申请实施例提供的一种泥石流规模评估的方法、系统、设备及存储介质，通过学习的方法对泥石流图像进行识别和分析，并通过相应的计算过程，确定泥石流的流速以及水石比例，从而估算出本次泥石流发生的规模大小。通过测速算法以及分水岭算法分别测算泥石流的流速以及泥石流的水石比例，解决了以往通过消防人员观察本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥石流规模评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取实时拍摄的泥石流场景视频，进行解码，以得到视频帧图像；分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标；根据所述泥石流区域的坐标确定测速点，并计算泥石流的流速；处理所述视频帧图像中的泥石流区域，计算石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例；生成泥石流规模评估信息；其中，所述评估信息包含泥石流的流速以及泥石流的水石比例。2.根据权利要求1所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，所述分割所述视频帧图像中的泥石流区域，并输出泥石流区域的坐标，具体包括：利用预训练的轻量级语义分割模型对所述视频帧图像进行分割；识别分割后的图形中的前景信息；其中，所述前景信息包括植被区域、泥石流区域；基于所述前景信息，绘制泥石流区域的掩膜图像；基于所述泥石流区域的掩膜图像，计算所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标。3.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，计算泥石流的流速，具体包括：根据所述泥石流区域的最小外接矩形的坐标，确定所述泥石流区域的最小外接矩形的中心位置；将所述中心位置设置为测速点；连续提取若干帧图像中所述测速点处的像素，并生成时空图；基于STIV算法对时空图进行分析，输出泥石流的流速。4.根据权利要求3所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，通过STIV算法测算泥石流流速的过程，具体为：对时空图沿横轴方向与纵轴方向分别进行求梯度操作；基于求得的梯度图像计算泥石流角度，公式如下：其中，a为泥石流角度；计算所述泥石流角度在纵轴与横轴上的映射，公式如下：计算所述泥石流角度在纵轴与横轴上的映射，公式如下：其中，I(x,t)为时空图中的像素，x，t为时空图的坐标，x为横坐标，t为纵坐标。5.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估方法，其特征在于，计算泥石流的水石比例的过程，具体为：根据泥石流区域的最小外接矩形的坐标裁切图像，以得到泥石流区域图像；对所述泥石流区域图像进行二值化处理、膨胀腐蚀操作，以确定石头在所述泥石流区域图像中的位置；基于距离变换函数对所述泥石流图像中的石头进行处理，消除区域边缘，得到石头的
区域中心位置；利用分水岭算法对石头的区域中心位置进行处理，以确定石头的像素在所述泥石流区域像素中所占的比例。6.根据权利要求2所述的一种泥石流规模评估...

【专利技术属性】
技术研发人员：任兴珅，刘治财，方亮，杨帆，胡志坤，
申请(专利权)人：智洋创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：