(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221048786 0.7 (22)申请日 2022.05.06 (71)申请人 合肥工业大 学 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路 193号 (72)发明人 刘广　方怡秋　杨帆　张振华　 陶乐乐　张启民　姚卓杭　 (74)专利代理 机构 合肥和瑞知识产权代理事务 所(普通合伙) 34118 专利代理师 王挺 (51)Int.Cl. G06V 20/17(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/56(2022.01) G06V 10/50(2022.01)G06V 10/22(2022.01) G06V 10/20(2022.01) G06T 7/62(2017.01) C02F 3/34(2006.01) C02F 1/52(2006.01) B64D 1/04(2006.01) (54)发明名称 一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种蓝藻爆发初期的无人机 投弹灭藻方法,利用无人机在水面上采集水面图 像， 基于水面图像进行初期蓝藻识别定位， 确定 水面图像中的蓝藻分布区域； 根据水面图像中蓝 藻分布区域的形状大小， 确定灭藻弹投放位置； 利用装载有灭藻弹的无人机， 在灭藻弹投放位置 处悬停投放灭藻弹， 利用灭藻弹抑制蓝藻生长。 本发明利用无人机技术对水面上早期呈零星分 布的蓝藻进行监测预警和投放灭藻弹， 能够在蓝 藻爆发初期及时干预其生长过程， 遏制蓝藻大量 繁殖爆发， 能够减少工作劳动力、 提高治理效率、 降低处理成本。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114821369 A 2022.07.29 CN 114821369 A 1.一种蓝藻爆发初期的无 人机投弹 灭藻方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 利用无人机在水面上采集水面图像， 基于水面图像进行蓝藻识别定位， 确定水面图 像中的蓝藻 分布区域； S2， 根据水面图像中蓝藻 分布区域的形状大小， 确定灭藻弹投放 位置； S3， 利用装载有灭藻弹的无 人机， 在灭藻弹投放 位置处投放灭藻弹， 用于清除蓝藻。 2.根据权利要求1所述的一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法， 其特征在于， 所述 灭藻弹中的弹药包括混凝剂与微生物剂； 其中， 混凝剂采用聚合氯化铝PAC； 微生物剂采用 以芽孢杆菌为主的复合菌剂， 主要成分包括芽孢杆菌、 酵母菌属、 微球菌属和酶； 所述灭藻 弹的弹药采用PV A材料进行外包裹。 3.根据权利要求1所述的一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法， 其特征在于， 步骤 S1的具体过程如下 所示： S11， 无人机在水面上采集当前 水面图像； S12， 对当前水面图像进行预处理， 所述预处理包括图像降噪、 滤波平滑、 直方图均衡化 的处理； S13， 对预处理后的当前水面 图像进行特征匹配， 判断当前水面 图像是否为蓝藻图像， 具体如下 所示： 预先设置有样本图像即蓝藻图像， 对蓝藻图像进行图像特 征提取； 针对预处理后的当前水面图像进行图像特征提取， 得到当前水面图像的特征， 将当前 水面图像与样本图像进行特征匹配， 若当前水面图像与样本图像的特征匹配度超过设定阈 值， 则判定当前 水面图像为受蓝藻污染的水面图像； S14， 对判定为受蓝藻污染的当前水面 图像进行蓝藻识别定位， 提取蓝藻轮廓， 确定蓝 藻分布区域。 4.根据权利要求3所述一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法， 其特征在于， 步骤 S13中， 图像特 征提取和特 征匹配的具体方法为： 将预置的样本图像转换为HSV色彩空间图像， 生成HSV颜色直方图； 将预处理后的当前 水面图像转换为HSV色彩空间图像， 生 成HSV颜色直方图； 若当前水面图像的HSV颜色直方图 与样本图像的HSV颜色直方图的相似度超过设定阈值， 则判定为无人机所采集的当前水面 图像为受蓝藻污染的水面图像。 5.根据权利要求1所述的一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法， 其特征在于， 步骤 S2中， 根据蓝藻 分布区域的形状大小， 确定灭藻弹投放 位置， 具体方式如下 所示： 若蓝藻分布区域的面积A未超过设定阈值S， 则对该蓝藻分布区域投放一枚灭藻弹， 且 投放位置为该蓝藻 分布区域的中心点； 若蓝藻分布区域的面积A超过设定阈值S， 则对该蓝藻分布区域采用格网法来均匀投放 灭藻弹， 且灭藻弹的投放数量大于等于 其中， 表示向上 取整。 6.根据权利要求5所述的一种蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法， 其特征在于， 设定 阈值S的取值 为单枚灭藻弹的作用面积。 7.一种适用于权利要求1～6任意一项所述的蓝藻爆发初期的无人机投弹灭藻方法的 系统， 其特 征在于， 包括： 无 人机端(10 0)和控制终端(20 0)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114821369 A 2无人机端(10 0)包括： 无 人机控制单 元(102)和无 人机(101)； 控制终端(200)包括： 通信单元(21)、 蓝藻识别单元(22)、 除藻规划单元(23)、 显示单元 (24)； 所述无人机控制单元(102)用于控制无人机(101)的飞行、 采集水面图像、 投放灭藻弹； 所述无人机控制单元(102)与控制终端(200)的通信单元(21)通信连接， 向控制终端(200) 实时发送所采集的水面图像， 以及接收控制终端(200)所发送的控制指 令； 所述蓝 藻识别单 元(22)用于对所采集的水面图像进行蓝藻识别定位， 确定蓝藻分布区域； 所述除藻规划单 元(23)用于根据蓝 藻分布区域的形状大小进 行除藻规划， 确定该蓝 藻分布区域所需投放的 灭藻弹数量和位置， 并通过通信单元(21)向飞人机控制单元(102)发送投弹指令； 所述显示 单元(24)用于对无人机所采集的水面图像、 蓝藻识别定位结果、 除藻规划结果进行实时显 示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114821369 A 3