一种基于注意力机制的河道违建检测方法

1.本发明涉及河道违建检测领域，尤其是涉及了一种基于注意力机制的河道违建检测方法。


背景技术：

2.根据相关法律轨道，在河道管理范围内建设妨碍行洪的建筑物、构筑物，或者从事影响河势稳定、危害河岸堤防安全和其他妨碍河道行洪的活动的，以及擅自修建水工程，或者建设桥梁、码头和其他拦河、跨河、临河建筑物、构筑物，铺设跨河管道、电缆等，都属于河道违建行为。且河道的管理有特定的范围，河道管理范围划定为1、有堤防的河道，为堤防外坡脚线两侧外延八米至十五米范围内；2、无堤防的河道，为河道两侧上口线外延八米至二十五米范围内。
3.现实中需要对河道进行检测，以及时发现管理范围内出现的违建现象，并及时进行处理。现有的检测方式一般是通过人工船只进行检测，较为费时费力。随着科技的发展，目前也有才用无人机等方式进行拍摄检测，但是该方式需要人工对拍摄的视频等进行分辨和标记，效率较低。


技术实现要素：

4.为了解决背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种基于注意力机制的河道违建检测方法。
5.一种基于注意力机制的河道违建检测方法，包括获取目标河道的管理范围数据信息；获取目标河道周边一定范围内的影响因素信息；根据影响因素信息将所述管理范围数据信息的河道管理范围划分为多级巡检区域；根据巡检区域的等级对该巡检区域进行对应频次的巡检，并获取该巡检区域的实时巡检图像；将该巡检区域的实时巡检图像与预存储的该巡检区域的正常巡检图像进行对比分析，并根据分析结果输出指示信息。
6.基于上述，获取目标河道的关联地理坐标信息的图像数据信息，在所述图像数据信息中设定目标河道的管理范围的地理坐标数据信息并作为目标河道的管理范围数据信息。
7.基于上述，所述影响因素信息包括目标河道周边一定范围内的人员居住活动信息、厂房信息、道路信息和地块属性信息。
8.基于上述，根据影响因素信息将所述图像数据信息内目标河道的河道管理范围地理坐标数据对应的区域，分别划分为多级的巡检区域，每级巡检区域对应设置一定的巡检频次。
9.基于上述，河道管理范围划分为一级巡检区域、二级巡检区域和三级巡检区域，且设定对一级巡检区域的巡检频次大于二级巡检区域的巡检频次，对二级巡检区域的巡检频次大于三级巡检区域的巡检频次。
10.基于上述，将获取的无违建信息的图像数据信息及其对应划定的巡检区域，作为对比分析基准的正常巡检图像并进行存储。
11.基于上述，将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有变化但无异常，则进行提醒和标记后，自动将该巡检区域的实时巡检图像覆盖替换为该巡检区域的正常巡检图像。
12.基于上述，将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有异常，则进行提醒。
13.本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过获取目标河道的管理范围，并根据目标河道周边一定范围内的影响因素信息将管理范围划分为多个不同等级的巡检区域，不同等级的巡检区域对应不同的巡检频次，通过对巡检区域进行巡察和检测，既满足对河道违建的检测，又无需对整个河道进行大范围的检测，具有方便高效的优点。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意框图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1所示，一种基于注意力机制的河道违建检测方法，包括获取目标河道的管理范围数据信息；获取目标河道周边一定范围内的影响因素信息；根据影响因素信息将所述管理范围数据信息的河道管理范围划分为多级巡检区域；根据巡检区域的等级对该巡检区域进行对应频次的巡检，并获取该巡检区域的实时巡检图像；将该巡检区域的实时巡检图像与预存储的该巡检区域的正常巡检图像进行对比分析，并根据分析结果输出指示信息。
17.使用时，先获取目标河道的管理范围数据信息，用于明确目标河道的管理范围，也即检测违建行为的检测范围后，根据目标河道周边一定范围内的影响因素信息的不同，也即目标河道管理范围附近一定范围的影响因素信息，将河道管理范围对应划分为多个不同等级的巡检区域，每个等级设置相对应的巡检频次。获取正常状态下也即无违建情况下的每个巡检区域的正常巡检图像，并村储作为进行对比分析的基准图像。现实使用时获取每个巡检区域的实时巡检图像，将实时每个巡检区域的巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若一致则说明不存在违建信息；若不一致则说明该巡检区域内存在违建信息，此时即可通知人工对该巡检区域进行核实或处理。
18.具体的，获取目标河道的关联地理坐标信息的图像数据信息，也即获取目标河道的图像数据信息，该图像数据信息关联有地理坐标信息，在所述图像数据信息中通过关联
的地理坐标信息，以及根据实际的目标河道的管理范围，在目标河道的图像内设定目标河道的管理范围的地理坐标数据信息，并将该地理数据坐标划定的范围信息作为图像中的目标河道的管理范围数据信息。
19.现实中，所述影响因素信息包括目标河道周边一定范围内的人员居住活动信息、厂房信息、道路信息和地块属性信息，人员居住活动信息指目标河道管理范围的周边一定范围内是否有居民区、人员密集度信息、人员活动信息等，厂房信息指目标河道管理范围的周边一定范围内是否有工业厂房、厂房密集度信息等，道路信息指目标河道管理范围的周边一定范围内是否存在道路、道路类型信息、道路通过能力信息等，地块属性信息指目标河道管理范围的周边一定范围内是否有无建筑地块、地块的土地属性信息、地块的使用状况信息等。实际中，有居民区和/或人员密集度大和/或人员活动频繁的区域，由于人员多且空间资源相对拥挤，其发生违建行为的几率相对较大，适宜重点巡察，也即多频次的巡察；有工业厂房和/或厂房密集度高的区域，厂区的额外扩展或利用，容易发生违建行为，需要多频次的巡察；违建行为一般都需要有运输工具输送相应的建材，也即需要有道路方便运输工具通过，在无道路或道路通过能力较差的区域，其发生违建行为的几率较小甚至不可能发生，因此该种情况的区域无需重点巡察，也即低频次的巡察即可；无建筑物的地块，如农田、林地等，由于可能的抽水灌溉等需求而出现违建行为，也即中等频率的巡察，而丘陵、公园等不容易利用和公共区域，发生违建行为的几率就相对很低。因此，根据影响因素信息将所述图像数据信息内目标河道的河道管理范围，通过地理坐标数据对河道管理范围进行区域划分，分别划分为多级的巡检区域，每级巡检区域对应设置一定的巡检频次。
20.本实施例中，将河道管理范围划分为一级巡检区域、二级巡检区域和三级巡检区域，且设定对一级巡检区域的巡检频次大于二级巡检区域的巡检频次，对二级巡检区域的巡检频次大于三级巡检区域的巡检频次，如将居民密集、活动密集的巡检区域划分为一级巡检区域，而将农田、林地等附近的巡检区域划分为二级巡检区域，将丘陵、山地、公园等附近的巡检区域划分为三级巡检区域。在巡检时，对一级巡检区域进行高频次的巡检，如每周两次，对二级巡检区域进行低频次的巡察，如每月两次，对三级巡检区域进行更低频次的巡察，如每半年一次等。从而可大大降低对人员、设备等的占用，无需对整个河道进行大范围的巡察，提高了效率。
21.现实中，为了方便对比分析，每个巡检区域的实时图像获取时，无人机等设备的工作参数相一致，如获取图像时的空间位置包括坐标、高度、飞行速度、摄像头角度等都保持一致，以方便获取的图像如拍摄角度等尽量一致，以方便与正常图像进行对比分析。将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有变化但无异常，如该巡检区域内无违建信息，但是有塌陷或其他参考物有变化等，则进行提醒和标记后，自动将该巡检区域的实时巡检图像覆盖替换为该巡检区域的正常巡检图像，以对作为对比分析基准的图像进行更新，同时还标记和提醒工作人员进行确认。将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有异常，则进行提醒，方便人工及时介入进行核实或处理。
22.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：包括获取目标河道的管理范围数据信息；获取目标河道周边一定范围内的影响因素信息；根据影响因素信息将所述管理范围数据信息的河道管理范围划分为多级巡检区域；根据巡检区域的等级对该巡检区域进行对应频次的巡检，并获取该巡检区域的实时巡检图像；将该巡检区域的实时巡检图像与预存储的该巡检区域的正常巡检图像进行对比分析，并根据分析结果输出指示信息。2.根据权利要求1所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：获取目标河道的关联地理坐标信息的图像数据信息，在所述图像数据信息中设定目标河道的管理范围的地理坐标数据信息并作为目标河道的管理范围数据信息。3.根据权利要求1所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：所述影响因素信息包括目标河道周边一定范围内的人员居住活动信息、厂房信息、道路信息和地块属性信息。4.根据权利要求2所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：根据影响因素信息将所述图像数据信息内目标河道的河道管理范围地理坐标数据对应的区域，分别划分为多级的巡检区域，每级巡检区域对应设置一定的巡检频次。5.根据权利要求4所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：河道管理范围划分为一级巡检区域、二级巡检区域和三级巡检区域，且设定对一级巡检区域的巡检频次大于二级巡检区域的巡检频次，对二级巡检区域的巡检频次大于三级巡检区域的巡检频次。6.根据权利要求4所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：将获取的无违建信息的图像数据信息及其对应划定的巡检区域，作为对比分析基准的正常巡检图像并进行存储。7.根据权利要求6所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有变化但无异常，则进行提醒和标记后，自动将该巡检区域的实时巡检图像覆盖替换为该巡检区域的正常巡检图像。8.根据权利要求1所述的基于注意力机制的河道违建检测方法，其特征在于：将获取的巡检区域的实时巡检图像与该巡检区域对应的正常巡检图像进行分析对比，若该巡检区域的实时巡检图像有异常，则进行提醒。

技术总结
本发明提供了一种基于注意力机制的河道违建检测方法，获取目标河道的管理范围数据信息；获取目标河道周边一定范围内的影响因素信息；根据影响因素信息将所述管理范围数据信息的河道管理范围划分为多级巡检区域；根据巡检区域的等级对该巡检区域进行对应频次的巡检，并获取该巡检区域的实时巡检图像；将该巡检区域的实时巡检图像与预存储的该巡检区域的正常巡检图像进行对比分析，并根据分析结果输出指示信息。该发明通过获取目标河道的管理范围，并根据目标河道周边一定范围内的影响因素信息将管理范围划分为多个不同等级的巡检区域，不同等级的巡检区域对应不同的巡检频次，通过对巡检区域进行巡察和检测，具有方便高效的优点。的优点。的优点。


技术研发人员：王欣 付喆 刘雨航 刘圣鑫 王佳哲
受保护的技术使用者：郑州财税金融职业学院
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/10/15