“无人机”巡查入河排污口，守护一方碧水清波

　　入河排污口是污染物进入河湖的最后关口，是衔接“岸上”和“水里”的关键节点所在，是打通各类污染源和河湖水体水质关系的纽带。针对传统入河排污口巡查方式存在的劳动强度高、排查效率低、覆盖面不全等问题，本研究综合利用无人机飞行控制技术、相机控制技术、机器人操作技术、图像增强技术、图像融合技术和深度学习技术，深入开展了河涌场景下的无人机避障飞行控制、适应路线规划、图像全景拼接融合技术以及排污口目标检测等技术研究，开发了一套基于多旋翼无人机的河涌排污口智能巡查系统装置。该系统使用多旋翼无人机M300平台作为载机，以正交激光雷达作为传感器，通过板载计算控制单元提供复杂的实时环境距离计算、规划飞行路线和控制相机拍摄，采用基于卷积神经网络的YOLO v3目标检测模型对拍摄影像中的非法排污口进行自动识别和定位，实现了河道自主巡航、自动避障，拍摄及拼接河道全景照片、自动识别入河排污口等功能，有效提高了入河排污口巡查工作效率，并在各级生态环境局、水务局等部门得到良好应用，为深入打好水污染防治攻坚战提供了重要技术支撑。 

　　本研究获得中央公益性科研院所基本科研业务费项目资助，由我所环境信息研究团队完成。项目实施期间，发表论文2篇，申请发明专利2项，获得实用新型专利3项，软件著作权8项。 

　　 

　　图1  基于多旋翼无人机城区河涌非正常排污口智能巡查系统样机

　　  图2 目标检测模型训练过程

　　  图3 目标检测模型网格识别过程