专利名称：蓝藻水华监测系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种蓝藻水华监测系统，特别涉及一种利用支持向量机监测蓝藻水华状态的蓝藻水华监测系统。
背景技术：
蓝藻是一种原始的藻类植物，出现距今35 33亿年前。当环境适宜时，蓝藻能快速生长，当达到一定生物量时，这些藻类在水面大量聚集，形成肉眼可见的藻类聚集体，即蓝藻水华。随着经济的发展，湖面富营养化日趋加剧，我国几乎每年夏天均有蓝藻水华爆发。蓝藻水华的频繁发生，严重影响了周边居民日常生活。蓝藻不仅危害渔业，污染居民日常饮水，其巨大的生物量产生的图素还会造成二次污染，严重危害人类健康。因此及时识别湖面水华状态信息，为蓝藻水华爆发建立应急措施尤为迫切。目前，国内外对于蓝藻水华的监测主要是利用显微图像和遥感图像。显微图像是利用显微镜获得水体的微观图像，可以对水体中的藻类进行分类和识别。采用遥感图像对蓝藻进行监测，主要是通过分析水体反射、吸收和散射太阳辐射能形成的光谱特征与富营养化水质参数浓度之间的关系，对湖泊富营养空间分布及动态进行定位和评价。然而，上述监测系统使用显微镜和光谱仪等昂贵仪器取得图像，成本过高，实时性差，细节信息不够完善并且算法复杂，限制了上述监测系统的使用范围。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种成本低廉且算法简单的蓝藻水华监测系统。为了实现上述目的，本发明采用了以下结构:本发明提供一种用于监测水体中蓝藻水华状态的蓝藻水华监测系统，其特征在于，包括:至少一个监测装置，用于采集复数幅水体的实时样本图像；至少一个与监测装置通信对应连接的节点处理器，对实时样本图像进行预处理得到标准样本图像；一个与节点处理器通过网络相连的服务器端，对预先存储的复数幅蓝藻水华图像进行预处理得到标准水华图像，对预先存储的复数幅正常水体图像进行预处理得到标准水体图像，利用支持向量机对标准水华图像和标准水体图像进行分类得到样本分类器，接收标准样本图像并根据样本分类器和利用支持向量机对标准样本图像进行分类得到分类结果；以及客户端，用于储存分类结果，并将分类结果转换为分类图像。另外，本发明蓝藻水华监测系统中，支持向量机的种类为C_SVC。另外，本发明蓝藻水华监测系统中，预处理包括彩色空间变换、高斯滤波、直方图均衡以及特征分量提取。另外，本发明蓝藻水华监测系统中，蓝藻水华图像、正常水体图像和实时样本图像为RGB彩色空间，彩色空间变换是分别将蓝藻水华图像、正常水体图像和实时样本图像从RGB彩色空间转换为包含H分量和S分量的HSV彩色空间。
另外，本发明蓝藻水华监测系统中，特征分量提取为:分别提取已转换为HSV色彩空间的蓝藻水华图像、正常水体图像以及实时样本图像的H分量和S分量，得到标准水华图像、标准水体图像以及标准样本图像，H分量的计算公式如下:
权利要求
1.一种用于监测水体中蓝藻水华状态的蓝藻水华监测系统，其特征在于，包括: 至少一个监测装置，用于采集复数幅所述水体的实时样本图像； 至少一个与所述监测装置通信对应连接的节点处理器，对所述实时样本图像进行预处理得到标准样本图像； 一个与所述节点处理器通过网络相连的服务器端，对预先存储的复数幅蓝藻水华图像进行所述预处理得到标准水华图像，对预先存储的复数幅正常水体图像进行所述预处理得到标准水体图像，利用支持向量机对所述标准水华图像和所述标准水体图像进行分类得到样本分类器，接收所述标准样本图像并根据所述样本分类器和利用所述支持向量机对所述标准样本图像进行分类得到分类结果；以及 客户端，用于储存所述分类结果，并将所述分类结果转换为分类图像。
2.根据权利要求1所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于: 其中，所述支持向量机的种类为C_SVC。
3.根据权利要求1所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于: 其中，所述预处理包括彩色空间变换、高斯滤波、直方图均衡以及特征分量提取。
4.根据权利要求3所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于: 其中，所述蓝藻水华图像、所述正常水体图像和所述实时样本图像为RGB彩色空间，所述彩色空间变换是分别将所述蓝藻水华图像、所述正常水体图像和所述实时样本图像从所述RGB彩色空间转换为包含H分量和S分量的HSV彩色空间。
5.根据权利要求3或4所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于: 其中，所述特征分量提取为:分别提取已转换为HSV色彩空间的蓝藻水华图像、正常水体图像以及实时样本图像的所述H分量和所述S分量，得到标准水华图像、标准水体图像以及标准样本图像， 所述H分量的计算公式如下:
6.根据权利要求1所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于: 其中，所述监测装置为监控摄像头。
7.根据权利要求1所述的蓝藻水华监测系统，其特征在于:其中，所述服务器端还可以判断所述标准样本图像是否包含在所述样本分类器中，当所述标准样本图像不包含在所述样本分类器中时，所述服务器端将所述标准样本图像添加到所述样本分 类器中。
全文摘要
本发明公开了一种监测水体中蓝藻水华状态的蓝藻水华监测系统，包括监测装置、节点处理器、服务器端以及客户端。因为本发明采用现有的监控设备来获取实时水体图像，并由于采用支持向量机对实时水体图像进行分类，所以不仅能够节省大量的成本资源，还能够实现对水体图像的实时识别，有利于实时监控水体中蓝藻的水华发生情况，具有成本低、算法简单以及实时性好的优点。
文档编号G06K9/62GK103198325SQ201310088450
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者杨旭, 陈晓荣, 杜翠霞, 奚传利, 丛媛 申请人:上海理工大学