河道水面漂浮物識(shí)別檢測(cè) YOLO算法

河道水面漂浮物識(shí)別檢測(cè)根據(jù)監(jiān)控?cái)z像頭搜集江河或河道的水面視頻，截取圖片中帶有海上漂浮物的照片，河道水面漂浮物識(shí)別檢測(cè)訓(xùn)練所需照片，形成數(shù)據(jù)實(shí)體模型，實(shí)時(shí)檢測(cè)河道水面的監(jiān)控畫(huà)面。如出現(xiàn)數(shù)據(jù)集模型中的漂浮物就立即抓拍提醒。

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的進(jìn)步，水污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，水資源監(jiān)管和治理成為城市發(fā)展的一大困擾，水面上的漂浮垃圾不僅會(huì)影響河道生態(tài)安全并阻礙船舶航行，還會(huì)影響人們的身體健康。在環(huán)保場(chǎng)景中擁有豐富的算法，包括河道漂浮物檢測(cè)、水面異常漂浮物檢測(cè)、河道水體污染檢測(cè)、飲用水水源地入侵檢測(cè)等。將監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)攝像頭采集的視頻流接入到平臺(tái)，配置相關(guān)AI算法模型后，就能對(duì)視頻流進(jìn)行智能檢測(cè)和分析了。如：在公園場(chǎng)景中，系統(tǒng)檢測(cè)到湖泊或池塘水面有垃圾漂浮物時(shí)，則立即發(fā)出告警，并抓拍和記錄。管理人員查看到告警消息，可協(xié)調(diào)工作人員前往現(xiàn)場(chǎng)處理。

YOLO及You Only Look Once，是一種目標(biāo)檢測(cè)算法，目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)的目標(biāo)是找到圖像中的所有感興趣區(qū)域，并確定這些區(qū)域的位置和類(lèi)別概率。目標(biāo)檢測(cè)領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)方法主要分為兩大類(lèi)（如圖1）：兩階段式（Two-stage）目標(biāo)檢測(cè)算法和單階段式（One-stage）目標(biāo)檢測(cè)算法。 YOLO的速度是非常快的，因此廣泛應(yīng)用于河道水面漂浮物識(shí)別檢測(cè)當(dāng)中。主要基于YOLOv3來(lái)對(duì)YOLO算法進(jìn)行學(xué)習(xí)，YOLOv3也會(huì)用到Y(jié)OLOv1跟YOLOv2的內(nèi)容，我們需要回顧一下YOLOv1跟YOLOv2的內(nèi)容。

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可以對(duì)河道、湖面的垃圾漂浮物進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與實(shí)時(shí)預(yù)警，還能對(duì)飲用水水源地的人員入侵事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。借助AI算法，能有效彌補(bǔ)人工監(jiān)控的不足，并減少人員巡視工作的強(qiáng)度，做到有異常立即處理，時(shí)刻保護(hù)水源環(huán)境，防范水環(huán)境生態(tài)污染。

人工智能技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地融入到視頻監(jiān)控領(lǐng)域中，近期我們也發(fā)布了基于AI智能視頻云存儲(chǔ)/安防監(jiān)控視頻AI智能分析平臺(tái)的眾多新功能，該平臺(tái)內(nèi)置多種AI算法，可對(duì)實(shí)時(shí)視頻中的人臉、人體、車(chē)輛、物體等進(jìn)行檢測(cè)、跟蹤與抓拍，支持人臉結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、車(chē)輛結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、場(chǎng)景檢測(cè)類(lèi)算法、行業(yè)類(lèi)檢測(cè)算法、人員行為類(lèi)檢測(cè)算法等。感興趣的用戶可以前往演示平臺(tái)進(jìn)行體驗(yàn)或部署測(cè)試。

河道漂浮物實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)先進(jìn)的圖像處理和人工智能技術(shù)，及時(shí)探測(cè)和清除水面垃圾，以維護(hù)水體的生態(tài)平衡和環(huán)境衛(wèi)生，有助于防止污染物擴(kuò)散，確保河流的持續(xù)健康和清潔。本文基于YOLOv8算法框架，通過(guò)2400張訓(xùn)練圖片（其中1920張訓(xùn)練集，480張驗(yàn)證集），訓(xùn)練出一個(gè)可用于檢測(cè)河道漂浮物情況的有效模型。此外，為更好地展示算法效果，基于此模型開(kāi)發(fā)了一款帶GUI界面的基于YOLOv8的河道漂浮物實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，可用于實(shí)時(shí)檢測(cè)河道漂浮物情況，以及時(shí)告警。