智慧水利水面漂浮物識別監(jiān)測系統(tǒng)

產(chǎn)品簡介：

智慧水利水面漂浮物識別監(jiān)測系統(tǒng)是通過安裝在水面上方的高清攝像頭或無人機(jī)等設(shè)備，采集實(shí)時圖像或視頻數(shù)據(jù)，借助深度學(xué)習(xí)算法(如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN)和傳統(tǒng)圖像處理方法(如邊緣監(jiān)測、顏色識別、形態(tài)學(xué)操作等)有效提取和識別水面上類型的漂浮物，不僅具有高精度和高效率的特點(diǎn)，還行，對于提高水域生態(tài)環(huán)境監(jiān)控、污染治理、以及水體保護(hù)具有重要意義。

應(yīng)用領(lǐng)域：

城市河流與湖泊管理、海洋環(huán)境保護(hù)、港口與碼頭運(yùn)營 、旅游景點(diǎn)維護(hù)、環(huán)境科學(xué)研究等。

系統(tǒng)介紹：

該系統(tǒng)是基于YOLO11開發(fā)應(yīng)用的。YOLO11是Ultralytics最新的實(shí)時目標(biāo)監(jiān)測器，憑借著更高的精度和速度重新定義了可能性。

除了傳統(tǒng)的目標(biāo)監(jiān)測外，YOLO11還支持目標(biāo)跟蹤、實(shí)例分割、姿態(tài)估計(jì)等視覺任務(wù)。

YOLO11 關(guān)鍵改進(jìn)點(diǎn):

增強(qiáng)特征提取：通過改進(jìn) Backbone 和 Neck架構(gòu)，新增了 C3k2和 C2PSA等組件，提升了目標(biāo)監(jiān)測精度。

(2)優(yōu)化效率和速度：重新設(shè)計(jì)了架構(gòu)，優(yōu)化了訓(xùn)練流程，提高了處理速度。

(3)更高精度與更少參數(shù)：YOLO11m 在 coco 數(shù)據(jù)集上實(shí)現(xiàn)更高的 mAP，且參數(shù)減少 22%。

(4)多環(huán)境適應(yīng)性：支持邊緣設(shè)備、云臺和 NVDIA GPU。

(5)任務(wù)支持：支持分類、監(jiān)測、跟蹤、關(guān)鍵點(diǎn)姿態(tài)估計(jì)等視覺任務(wù)。

功能特點(diǎn)：

1、數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理：采集實(shí)際水體中污染河道的漂浮物數(shù)據(jù)，并對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像標(biāo)注及圖像預(yù)處理，有助于減少噪聲對監(jiān)測精度的影響；

2、模型訓(xùn)練：使用已標(biāo)注的水面漂浮物圖像數(shù)據(jù)集進(jìn)行 YOLO 模型的訓(xùn)練，訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)漂浮物的特征；

3、模型優(yōu)化：根據(jù)模型的精度和推理速度進(jìn)行調(diào)優(yōu)，確保模型能夠在滿足監(jiān)測精度的前提下，以較高的實(shí)時性運(yùn)行；

4、模型性能對比：對比訓(xùn)練出來的3種目標(biāo)監(jiān)測模型，并在驗(yàn)證集上進(jìn)行對比分析，比較各個模型在水面漂浮物數(shù)據(jù)集上表現(xiàn)的優(yōu)劣。選擇最佳模型作為此項(xiàng)目監(jiān)測模型；

5、開發(fā)可視化 GUI 界面：基于深度學(xué)習(xí)算法利用 Python 語言搭建了一款界面簡潔的軟件系統(tǒng)，可支持本地圖片、視頻以及rtsp 流實(shí)時監(jiān)測，將監(jiān)測結(jié)果通過可視化界面展示，能夠便捷、高效地完成監(jiān)測任務(wù)；

軟件主要功能：

1.可用于實(shí)際場景中的水面垃圾監(jiān)測，目前水中異物監(jiān)測種類統(tǒng)一命名為 trash，后續(xù)可根據(jù)業(yè)務(wù)需求細(xì)化更多種類；

2.支持圖片、視頻及實(shí)時視頻流進(jìn)行監(jiān)測，同時支持圖片的批量監(jiān)測；

3.界面可實(shí)時顯示目標(biāo)位置、目標(biāo)總數(shù)、置信度、用時等信息；

4.界面參數(shù)設(shè)置

本地圖片/視頻：可點(diǎn)擊選擇，指定到想要進(jìn)行監(jiān)測的圖片或者視頻所在文件夾地址，選擇想要進(jìn)行的圖片或者視頻文件；

模型路徑：選擇指定文件夾下訓(xùn)練好的 yolo 模型.pt 文件；

抽幀間隔：若顯卡配置過低，進(jìn)行實(shí)時流進(jìn)行監(jiān)測需要設(shè)置每隔 x 幀監(jiān)測一次 Rtsp 端口/賬號/密碼等；根據(jù)實(shí)際情況自行輸入Rtsp 開始時間/結(jié)束時間：(%Y-%m-%d %H:%M:%5)若不填寫是實(shí)時流，是填寫歷史視頻流。

系統(tǒng)應(yīng)用：

水面漂浮物垃圾識別監(jiān)測系統(tǒng)可以監(jiān)測到河面上的垃圾懸浮物、水浮蓮等諸多垃圾，該系統(tǒng)還可以通過圖像識別技術(shù)完成24小時全天監(jiān)管河道水面情況以及兩岸人員行為，如水面漂浮物垃圾識別監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到垃圾漂浮物以及人員異常行為時，會發(fā)出預(yù)警并且通知后臺水利大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，及時處理，形成閉環(huán)管理。