CN109084965B - 海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质。其中方法包括：采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。本申请通过采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度，并采用形态学分析方法(二值化处理以及腐蚀膨胀处理)对采集的扰动强度进行分析，从而能够准确的确定锚害所在的位置，避免了将非锚害所带来的扰动错误的判断为锚害的误判而导致的资源浪费。

Description

海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及海缆检测技术领域，特别是涉及一种海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

目前一般通过测量海底光电复合缆中单模光纤的振动情况来监测海缆是否存在锚挂等破坏海缆的行为。然而，海底洋流是一直存在的自然现象，因此，埋在海底下面的海缆上的覆土经常会被海底洋流冲刷掉，导致一段时间内海缆某一位置处出现海缆悬浮在水中的状态，并在海水中随海水的流动方向而抖动，当抖动剧烈程度超过阈值，可能会被误认为是扰动入侵，从而产生报警。但实际上海缆可能会随着洋流方向等的变化而重新被埋覆。

因此，在几十公里的海缆中，经常会出现一些位置存在上述类似的误报警情况，而对于出现的报警均需要工作人员去核对海缆的真实情况，即海缆是否遭到破坏？但是很多时候海缆并未遭到破坏，扰动也是非破坏性的扰动。而频繁的误报、核对，严重影响海缆的实时监测，对于海缆监测单位来说，也浪费了大量的人力物力。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确检测海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种海缆锚害的检测方法，包括：

采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；

根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；

对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

在其中一个实施例中,在采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度之后，还包括：

以矩阵的形式存储扰动强度。

在其中一个实施例中,以矩阵的形式存储所述扰动强度，包括：

连续多个周期采集海缆上多个检测点对应的扰动强度；

将每个周期采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度分别作为矩阵的一行。

在其中一个实施例中,对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点，包括：

以预设的结构元素对二值化数据进行腐蚀处理，以获取腐蚀处理后的结果；

根据所述预设的结构元素对腐蚀处理后的结果进行膨胀处理；

确定膨胀处理后仍为1的点为锚害所在的检测点。

在其中一个实施例中,在对所述二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点之后，还包括：

根据锚害所在的检测点生成报警信息。

一种海缆锚害的检测装置，包括：

采集模块，用于采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；

检测模块，用于根据预设的阈值对所述多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；并对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

在其中一个实施例中，还包括：

存储模块，用于将采集的海缆上多个检测点分别对应的扰动强度以矩阵的形式进行存储。

在其中一个实施例中,还包括：

报警模块，用于根据锚害所在的检测点生成报警信息。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现如上所述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

上述海缆锚害的检测方法、装置、计算机设备和存储介质，通过采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度，并采用形态学分析方法(二值化处理以及腐蚀膨胀处理)对采集的扰动强度进行分析，从而能够准确的确定锚害所在的位置，避免了将非锚害所带来的扰动错误的判断为锚害的误判而导致的资源浪费。

附图说明

图1为一个实施例中海缆锚害的检测方法的应用环境图；

图2为一个实施例中海缆锚害的检测方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中海缆锚害的检测方法的流程示意图；

图4为又一个实施例中海缆锚害的检测方法的流程示意图；

图5为一个实施例中结构元素的示意图；

图6为一个实施例中海缆锚害的检测装置的结构示意图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的海缆锚害的监测方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，海缆锚害的监测装置102通过海缆104(海底光电复合缆)中闲置的单模光纤接入多个检测点106，从而采集海缆上每个检测点分别对应的扰动强度；并根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；然后对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点，以实现对锚害所在位置进行准确的监测。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种海缆锚害的监测方法，以该方法应用于图1中的海缆锚害的监测装置102为例进行说明，其具体可以包括以下步骤：

步骤S202，采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度。

在本实施例中，根据监测精度的需要可以在海缆上设置多个检测点，因此，海缆锚害的监测装置则可以采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度。其中，扰动强度可以是海缆抖动的剧烈程度。

步骤S204，根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据。

在本实施例中，通过采用形态学分析方法对采集的扰动强度进行分析，以确定锚害所在的检测点，即确定锚害所在的位置。具体的，根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理，即以阈值为分界线，可以将多个检测点分别对应的扰动强度中大于阈值的部分设为1，小于阈值的部分设为0，从而得到对应的二值化数据。

步骤S206，对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

通过预设的结构元素对上述二值化数据进行腐蚀膨胀处理，将处理后仍为1所对应的检测点确定为锚害所在的检测点，即锚害所在的位置。

上述海缆锚害的监测方法中，通过采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度，并采用形态学分析方法(二值化处理以及腐蚀膨胀处理)对采集的扰动强度进行分析，从而能够准确的确定锚害所在的位置，避免了将非锚害所带来的扰动错误的判断为锚害的误判而导致的资源浪费。

在一个实施例中，如图3所示，在对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点之后，还包括：

步骤S302，根据锚害所在的检测点生成报警信息。

具体的，当海缆锚害的监测装置根据上述方法确定锚害所在的检测点之后，则根据锚害所在的检测点生成报警信息，从而提醒工作人员采取相应的措施。由于本申请通过采用形态学分析方法(二值化处理以及腐蚀膨胀处理)对采集的扰动强度进行分析后再根据锚害所在的检测点生成报警信息，从而去除了海缆中单个位置由于洋流冲刷等原因导致的裸露在外的误报，进而能够准确的确定锚害所在的位置，避免了将非锚害所带来的扰动错误的判断为锚害的误判而导致的资源浪费，从而节省了大量的人力物力。

以下通过一个具体的实施例进一步说明本申请的方法，本申请实施例主要考虑到船在行驶过程中，船锚拖挂海缆，海缆会随船行驶方向被拖拽，当被拖拽的距离比较长时，会引起海缆一定长度范围内，几秒钟同时报警，根据此类与海缆由洋流引起的扰动不同的特征，对整体报警值在时间和空间上进行形态学分析、处理，以滤掉孤立的报警点，保留长时间，长距离的报警行为。

具体的，如图4所示，海缆锚害的检测方法可以包括以下步骤：

步骤S402，连续多个周期采集海缆上多个检测点对应的扰动强度。

在本实施例中，假设海缆锚害的监测装置的监测距离为40Km，其定位精度为10m，其采集周期为每秒采集一次，则第一秒钟输出的扰动强度和位置(即检测点)可转换成数组：a1,1,a1,2,a1,3,……,a1,3999,a1,4000。

步骤S404，将每个周期采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度分别作为矩阵的一行存储。

在本实施例中，以连续采集5个周期的数据为例进行说明，即连续采集5秒钟的数据，并将每秒钟采集的数据作为矩阵的一行进行存储，即可得到下述矩阵a。

矩阵a：

步骤S406，根据预设的阈值对上述矩阵a中的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化矩阵。

在本实施例中，以预设的阈值为分界线，对上述矩阵a中的扰动强度进行二值化，将大于阈值的部分设为1，小于阈值的部分设为0，从而得到二值化矩阵A。

矩阵A：

步骤S408，以预设的结构元素对二值化矩阵A进行腐蚀处理，以获取腐蚀处理后的结果。

步骤S410，根据预设的结构元素对腐蚀处理后的结果进行膨胀处理。

在本实施例中，假设预设的结构元素为如图5所示的2*2的结构元素，其原点位置如图5中所示，采用此结构元素对上述矩阵A进行先腐蚀后膨胀处理，从而得到新的二值化矩阵B。

矩阵B：

步骤S412，确定矩阵B中扰动强度仍为1的点为锚害所在的检测点。

步骤S414，根据锚害所在的检测点生成报警信息。

在本实施例中，通过上述形态学分析、处理，以滤掉孤立的检测点，从而保留长时间、长距离产生扰动的检测点，并生成对应的报警信息，避免了将非锚害所带来的扰动错误的判断为锚害的误判而导致的资源浪费，从而节省了大量的人力物力。

应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本申请实施例还提供了一种海缆锚害的监测装置，如图6所示，包括采集模块602以及检测模块604，其中：

采集模块602，用于采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；

检测模块604，用于根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；并对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

在一个实施例中，还包括：存储模块603，用于将采集的海缆上多个检测点分别对应的扰动强度以矩阵的形式进行存储。

在一个实施例中，还包括：报警模块606，用于根据锚害所在的检测点生成报警信息。

关于海缆锚害的监测装置的具体限定可以参见上文中对于海缆锚害的监测方法的限定，在此不再赘述。上述海缆锚害的监测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种海缆锚害的监测方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；

根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；

对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度之后，还包括：以矩阵的形式存储扰动强度。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：以矩阵的形式存储所述扰动强度，包括：连续多个周期采集海缆上多个检测点对应的扰动强度；将每个周期采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度分别作为矩阵的一行。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点，包括：以预设的结构元素对二值化数据进行腐蚀处理，以获取腐蚀处理后的结果；根据所述预设的结构元素对腐蚀处理后的结果进行膨胀处理；确定膨胀处理后仍为1的点为锚害所在的检测点。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点之后，还包括：根据锚害所在的检测点生成报警信息。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度；

根据预设的阈值对多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据；

对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度之后，还包括：以矩阵的形式存储扰动强度。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：以矩阵的形式存储所述扰动强度，包括：连续多个周期采集海缆上多个检测点对应的扰动强度；将每个周期采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度分别作为矩阵的一行。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点，包括：以预设的结构元素对二值化数据进行腐蚀处理，以获取腐蚀处理后的结果；根据所述预设的结构元素对腐蚀处理后的结果进行膨胀处理；确定膨胀处理后仍为1的点为锚害所在的检测点。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在对二值化数据进行腐蚀膨胀处理以确定锚害所在的检测点之后，还包括：根据锚害所在的检测点生成报警信息。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海缆锚害的监测方法，其特征在于，所述方法包括：

通过海缆中闲置的单模光纤接入多个检测点，连续多个周期采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度，所述检测点为海缆上对应的位置；

根据预设的阈值对所述多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据，具体地，以预设的阈值为分界线，将多个检测点分别对应的扰动强度中大于阈值的部分设为1，小于阈值的部分设为0，从而得到对应的二值化数据；

通过预设的结构化元素对所述二值化数据进行先腐蚀后膨胀处理，将处理后仍为1的检测点确定为锚害所在的检测点，以确定锚害位于海缆上的位置。

2.根据权利要求1所述的海缆锚害的监测方法，其特征在于，在所述连续多个周期采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度之后，还包括：

以矩阵的形式存储所述扰动强度。

3.根据权利要求2所述的海缆锚害的监测方法，其特征在于，所述以矩阵的形式存储所述扰动强度，包括：

将每个周期采集的海缆上多个检测点对应的扰动强度分别作为矩阵的一行。

4.根据权利要求1所述的海缆锚害的监测方法，其特征在于，所述通过预设的结构化元素对所述二值化数据进行腐蚀膨胀处理，包括：

以预设的结构元素对所述二值化数据进行腐蚀处理，以获取腐蚀处理后的结果；

根据所述预设的结构元素对所述腐蚀处理后的结果进行膨胀处理，得到新的二值化矩阵。

5.根据权利要求1～4任一项所述的海缆锚害的监测方法，其特征在于，在所述将处理后仍为1的检测点确定为锚害所在的检测点之后，还包括：

根据所述锚害所在的检测点生成报警信息。

6.一种海缆锚害的监测装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于通过海缆中闲置的单模光纤接入多个检测点，连续多个周期采集海缆上多个检测点分别对应的扰动强度，所述检测点为海缆上对应的位置；

检测模块，用于根据预设的阈值对所述多个检测点分别对应的扰动强度进行二值化处理以获取对应的二值化数据，具体地，以预设的阈值为分界线，将多个检测点分别对应的扰动强度中大于阈值的部分设为1，小于阈值的部分设为0，从而得到对应的二值化数据；并通过预设的结构化元素对所述二值化数据进行先腐蚀后膨胀处理，将处理后仍为1的检测点确定为锚害所在的检测点，以确定锚害位于海缆上的位置。

7.根据权利要求6所述的海缆锚害的监测装置，其特征在于，还包括：

存储模块，用于将采集的海缆上多个检测点分别对应的扰动强度以矩阵的形式进行存储。

8.根据权利要求6或7所述的海缆锚害的监测装置，其特征在于，还包括：

报警模块，用于根据所述锚害所在的检测点生成报警信息。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

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