1

高空視頻松材線蟲病枯死樹 AI監(jiān)測系統(tǒng)概述：

基于林區(qū)已安裝的高空云臺監(jiān)控視頻設(shè)備，通過智能化操控 高空云臺PTZ自動掃描和定位拍照上傳，運(yùn)用AI深度學(xué)習(xí)框架和 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對松材線蟲病枯死樹特征提取樣本進(jìn)行算法訓(xùn)練和 病死樹特征匹配，實(shí)現(xiàn)基于高空云臺視頻監(jiān)控對松材線蟲病枯死 樹的自動監(jiān)測和AI識別。 支持對AI識別結(jié)果進(jìn)行高空云臺原始拍攝畫面的操控回溯， 進(jìn)行對AI識別結(jié)果二次判別鑒定，可充分發(fā)揮森林防火高空視頻 監(jiān)控設(shè)備的使用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用、一機(jī)智用”，可達(dá)到高 效率、低成本、大范圍、遠(yuǎn)距離的對疫區(qū)松材線蟲病枯死樹進(jìn)行 遠(yuǎn)程化、可視化、智能化的監(jiān)測預(yù)警目的。

主要功能：

1、多路高空視頻聯(lián)動

邊緣AI高性能處理機(jī)支持同時(shí)自動控制 路高空視頻進(jìn)行監(jiān)測、識別、拍攝、回傳，監(jiān)測范圍廣、效率高、誤報(bào)率低。

2、自動巡航檢測和拍照

創(chuàng)新研發(fā)了多時(shí)空高空視頻巡航控制AI 算法，自動選擇天氣、區(qū)域進(jìn)行云臺接管和巡航檢測，可智能避免與森林防火期云臺資源調(diào)度沖突。

3、AI智能識別

通過超算平臺建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的松 材線蟲病枯死樹AI算法模型，算力可達(dá)30幀.路/秒超高頻率，支持多地區(qū)視頻同時(shí)接入和AI監(jiān)測自動識別要求。

4、疫木定位和視頻回溯

基于高空視頻的經(jīng)緯度、角度參數(shù)修正及攝像機(jī)焦距等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對松材線蟲病枯死樹的空間位置測量與精準(zhǔn)地理定位，并可對已識別的監(jiān)控點(diǎn)疫木位置智能化視頻回溯定位，方便人工二次判別鑒定。

5、生成病死樹除治任務(wù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表

平臺提供以統(tǒng)計(jì)圖表方式對松材線蟲病枯死樹 的監(jiān)測識別結(jié)果匯總分析，包括區(qū)域歸屬、地點(diǎn)坐標(biāo)、小班編號、小班面積、松林面積、病變株數(shù)、發(fā)生面積、識別圖片，并支持Excel表格導(dǎo)出。

邊緣AI算法：

1、AI算法

基于視覺AI算法技術(shù)，結(jié)合林業(yè)專家知識庫，利用多層卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué) 習(xí)，采用視覺環(huán)境分析、智能回溯定位、多次檢測分析，通過核心計(jì)算和模型 算法驅(qū)動GPU中并行處理，提取林區(qū)松材線蟲病枯死樹特征，將前端采集的視頻圖像進(jìn)行多幀分割，對視頻畫面中的林區(qū)林木進(jìn)行實(shí)時(shí)偵測和識別，智能識別松林中松材線蟲病枯死樹。

2、高性能

系統(tǒng)以每秒鐘識別30張照片（約 30毫秒/張）的超高頻率，實(shí)現(xiàn)對視頻畫面中的進(jìn)行多目標(biāo)實(shí)時(shí)捕捉和自動識別分類。

3、彈性擴(kuò)展

自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)AI算法模型，先進(jìn)B/S技術(shù)架構(gòu)，硬件資源可彈性擴(kuò) 展和靈活升級，物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算部署應(yīng)用。

4、算法軟件指標(biāo)

（1）分析視頻接入：≤30路； （2）圖片分析30張/秒/GPU； （3）支持實(shí)時(shí)視頻分析，1路/GPU； （4）支持視頻輪巡分析，30路/GPU，輪巡間隔≤5秒； （5）支持定時(shí)抓圖分析，30路/GPU，抓圖間隔≤10秒； （6）按照1:2000比例尺，單臺設(shè)備處理能力為12500平方米/秒，即45平   方公里/小時(shí)； （7）算法框架：內(nèi)置Pytorch、TensorFlow、Darknet等AI算法框架； （8）算法包：針對不同分析對象可定制。

系統(tǒng)建設(shè)要求：

處理機(jī)配置：每臺邊緣AI?性能處理機(jī)?持處理30路視頻分析或30路視 頻接入解碼，可根據(jù)前端視頻接?數(shù)進(jìn)?訂制。

算法優(yōu)化要求：需要持續(xù)收集現(xiàn)場圖像開展標(biāo)注、專家鑒定、算法優(yōu)化升 級、算法重署等周期性?作，迭代提升AI識別準(zhǔn)確率。

前端監(jiān)控設(shè)備要求：為保證識別率和識別準(zhǔn)確率，對前端視頻監(jiān)控設(shè)備圖像有 具體要求： 1）抓拍的圖像質(zhì)量≥720P； 2）前端設(shè)備的像素≥400萬。

網(wǎng)絡(luò)要求：1）互聯(lián)?專線要求： AI?性能處理機(jī)將視頻轉(zhuǎn)碼推 送?云端，需要配置互聯(lián)?專 線（ 帶 固定 IP），L（帶 寬 ） =并發(fā)路數(shù)（遠(yuǎn)程PC端同時(shí)調(diào) 看視頻的最?數(shù)量）*4M（每  路視頻考慮 4M）進(jìn)?計(jì)算。

2）局域?組?要求： 千兆以太?。 ?線使?6類UTP， 內(nèi)?交換機(jī)和路由器 各個(gè)接??少為千兆?。

邊緣AI高性能處理器：

1）邊緣AI高性能處理機(jī)硬件技術(shù)參數(shù)

CPU：2*Intel 10核20線程，主頻2.9Ghz及以上； 內(nèi)存：64G及以上； 硬盤：SSD250G + HDD1000G及以上； GPU：RTX3080TI 12GB； 網(wǎng)卡：1000M雙口以太網(wǎng)卡； 電源：800W，1+1冗余電源； 操作系統(tǒng)：Linux； 結(jié)構(gòu)：機(jī)架式服務(wù)器。

2）流媒體服務(wù)支持軟件指標(biāo)

轉(zhuǎn)碼視頻接入：≤30路； 通訊協(xié)議：HTTPS、TCP、UDP等； 授權(quán)方式：硬件加密狗授權(quán)； 支持編碼分辨率720P-1080P范圍內(nèi)動態(tài)調(diào)整； 支持視頻碼率512k-8Mbps范圍內(nèi)自由動態(tài)調(diào)整； 支持不同品牌視頻設(shè)備同時(shí)接入； 播放方式：支持云端瀏覽器無插件播放。

>> 無人機(jī)AI松材線蟲觀測定位