本發(fā)明涉及森林防盜安全領域,特別是涉及一種反盜獵監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
版權申明
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背景技術:
森林防盜是指防范人為盜林、盜獵的行為,屬于林業(yè)生態(tài)安全保護的重要領域。由于經(jīng)濟利益的驅使及法律意識淡薄,森林盜竊林政案件時有發(fā)生,是林業(yè)生態(tài)安全的重要隱患之一。
在整個非洲大陸,肯尼亞有著最適合野生動物生存、生活的自然環(huán)境。察沃保護區(qū)是非洲最大的連片保護區(qū)之一,肯尼亞最大的保護區(qū),察沃東、察沃西和chyulu共占該國總保護區(qū)的52%,為肯尼亞國土總面積的3.9%,察沃野保是肯尼亞乃至非洲野保的象征和核心。保護區(qū)加擴散區(qū)共有6萬平方公里,是肯尼亞大象最多的區(qū)域,犀牛重點保護地,鑒于人手及設備不足,急需反盜獵國際援助。就目前野生動物保護的現(xiàn)狀而言,肯尼亞所面臨的形勢相當嚴峻。根據(jù)肯尼亞野生生物管理局的統(tǒng)計,肯尼亞目前已知的407種野生獸類動物中,4種為極度瀕危動物,11種為瀕危動物,18種為易危動物。其中,最引人注目的是大象和犀牛,它們作為雄踞陸地生態(tài)系統(tǒng)頂端的兩個旗艦物種,受到的主要生存威脅來自于人類。
由于種種原因,國際上對象牙和犀牛角的需求旺盛,使得非洲盜獵十分猖獗。據(jù)不完全統(tǒng)計,肯尼亞2012年有384頭大象被盜獵,2013年有59頭犀牛被盜獵。而整個非洲大陸在2014年總計有超過2萬只大象、1300頭犀牛被盜獵。據(jù)估計,2015年非洲象已不足40萬只,如果這種趨勢持續(xù)下去,非洲象將會在10~20年內滅絕。
然而,目前反盜獵手段主要依賴于人力巡邏,盡管部分巡邏人員也配備了諸如無人機,夜視儀等裝備。但是這些裝備特點單一,無法對大面積范圍內的區(qū)域進行全天候24小時內有效監(jiān)控。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述的以及其他潛在的技術問題,本發(fā)明的實施例提供了一種反盜獵監(jiān)控系統(tǒng),所述反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)包括:監(jiān)控中心子系統(tǒng),定點探測子系統(tǒng)以及巡邏子系統(tǒng);所述定點探測子系統(tǒng)定點監(jiān)測區(qū)域內的可疑目標,獲取所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像并將獲取的所述目標位置坐標和所述目標圖像傳輸至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng);所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)根據(jù)所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像判定是否存在盜獵行為,若是,則將所述可疑目標的目標位置坐標發(fā)送至所述巡邏子系統(tǒng);所述巡邏子系統(tǒng)通過無人機獲取所述可疑目標的目標位置坐標處的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng),以供所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)進一步對盜獵行為進行分析處理。
于本發(fā)明的一實施例中,所述定點探測子系統(tǒng)包括:多個監(jiān)控站,每一個監(jiān)控站配置有:雷達設備,用于探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離;光電設備,用于對指定方向進行扇形掃描監(jiān)控并根據(jù)當前監(jiān)控站的位置信息和所述雷達探測的所述可疑目標的距離獲取所述可疑目標的目標位置坐標并實時獲取所述可疑目標的目標圖像且將所述目標位置坐標顯示于所述目標圖像上;控制設備,用于控制所述雷達設備和所述光電設備工作并獲取所述雷達設備和所述光電設備的工作數(shù)據(jù);監(jiān)控主機,與多個控制設備和所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡相連,用于將多個監(jiān)測站的監(jiān)控狀態(tài)參數(shù)進行整合發(fā)生至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)。
于本發(fā)明的一實施例中,所述控制設備包括:工作模式模塊,用于提供并控制所述雷達設備和所述光電設備工作的兩種工作模式:搜索模式和跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備和所述光電設備獨立工作,所述雷達設備探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離,所述光電設備通過設定扇掃角度對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控;在所述雷達設備探測所述可疑目標時,所述雷達設備和所述光電設備進入跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備將所述可疑目標的距離發(fā)送至所述光電設備,所述光電設備對所述可疑目標進行圖像跟蹤。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備利用多個波段成像方式獲取所述可疑目標的多波段目標圖像。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備對所述可疑目標定時進行拍照和錄像。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備還用于在對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控中監(jiān)控到可疑目標時進行報警。
于本發(fā)明的一實施例中,所述巡邏子系統(tǒng)包括:通信定位子系統(tǒng),包含提供預設區(qū)域內無線網(wǎng)絡通信的無線電臺和提供定位的定位系統(tǒng);所述無線電臺裝設于車載終端、手持終端或固定監(jiān)控點;無人機監(jiān)測子系統(tǒng),包含按預設軌跡飛行并定時拍照獲取所述可疑目標的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)的多個無人機。
于本發(fā)明的一實施例中,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)包括:硬件模塊,包括至少一個服務器,與所述服務器相連的網(wǎng)絡傳輸設備、存儲從所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)的存儲設備、進行數(shù)據(jù)分析的分析設備以及顯示所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像以及無人機獲取的俯視圖像的顯示設備;數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),與所述硬件模塊相連,用于從所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并對接收的數(shù)據(jù)進行分析處理,判定是否存在盜獵行為并對盜獵行為進行跟蹤報警;數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng),提供一人機交互界面,用于顯示所述可疑目標的目標位置坐標、目標圖像以及無人機獲取的俯視圖像。
于本發(fā)明的一實施例中,所述服務器包括智能調度管理服務器、數(shù)據(jù)接入服務器、特征存儲服務器、數(shù)據(jù)庫服務以及應用服務服務器;所述分析設備包括至少一個事件檢測器、至少一個圖像分析器、位置檢測器以及至少一個關聯(lián)分析服務器。
于本發(fā)明的一實施例中,所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括:統(tǒng)計分析模塊,用于對從所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和查詢;智能分析模塊,用于分析盜獵行為,動物群體行為,分析所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況以及對盜獵行為進行預警;運維管理模塊,用于對所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)進行管理分析并提供報表和圖表輸出;系統(tǒng)管理模塊,用于對所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)中的設備,用戶權限以及系統(tǒng)日志進行管理。
于本發(fā)明的一實施例中,所述統(tǒng)計分析模塊包括:歷史數(shù)據(jù)查詢單元,提供對各類歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選、排序、查詢以及在查詢結果中提供二次搜索;報警查詢單元,對監(jiān)測區(qū)域內的報警數(shù)據(jù)進行查詢;事件回放單元,用于根據(jù)事件查詢并回放事件錄像;報警統(tǒng)計單元,用于報警統(tǒng)計;管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元,用于設備數(shù)據(jù)統(tǒng)計;統(tǒng)計圖表單元,用于以報表和多種圖形形式顯示和導出統(tǒng)計結果。
于本發(fā)明的一實施例中,所述歷史數(shù)據(jù)查詢單元提供的查詢包括:單條件查詢、復合條件查詢、精確查詢、模糊查詢、單時間段、多時間段查詢以及多個卡口歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)一查詢的任一一種或多種組合。
于本發(fā)明的一實施例中,所述智能分析模塊包括:實時接入?yún)f(xié)議開發(fā)單元,用于視頻接入的通信協(xié)議定制開發(fā),支持公有onvif和私有格式;數(shù)據(jù)接入解碼軟件開發(fā)單元,用于接入所需的解碼定制開發(fā);歷史數(shù)據(jù)分析單元,用于歷史數(shù)據(jù)調用分析;盜獵事件報警和預警單元,用于設置預警條件,對盜獵行為檢測判定并在檢測達到或超過設定閾值,觸發(fā)報警;物群體行為分析單元,用于群體行為的活動軌跡及分布;智能巡檢單元,用于預置檢測區(qū)域,使檢測器自動切換與之對應的檢測區(qū)域進行檢測;大數(shù)據(jù)搜索引擎單元,用于對在線或歷史數(shù)據(jù)進行分析,偵測歷史數(shù)據(jù)中的變化或靜止情況,并忽略分析無效信息,實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的濃縮和快速檢索;指揮聯(lián)動單元,用于分析結果與指揮的聯(lián)動,預案的推演。
于本發(fā)明的一實施例中,所述運維管理模塊還用于對通信狀態(tài)進行檢測,對數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進行檢測、對所述定點探測子系統(tǒng)和所述巡邏子系統(tǒng)中的設備的狀態(tài)進行檢測和狀態(tài)分析。
于本發(fā)明的一實施例中,所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)接入所有監(jiān)控視頻、報警信號同步顯示,支持單屏顯示、拼接顯示、跨屏顯示、任意縮放顯示、漫游顯示、分組切換顯示、巡檢控制顯示。
于本發(fā)明的一實施例中,所述盜獵事件報警和預警單元依據(jù)圖像特征、人工標注和時域跟蹤進行盜獵事件報警和預警分析。
本發(fā)明的實施例還提供了一種反盜獵監(jiān)控方法,所述反盜獵監(jiān)控方法包括:定點探測子系統(tǒng)定點監(jiān)測區(qū)域內的可疑目標,獲取所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像并將獲取的所述目標位置坐標和所述目標圖像傳輸至一監(jiān)控中心子系統(tǒng);所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)根據(jù)所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像判定是否存在盜獵行為,若是,則將所述可疑目標的目標位置坐標發(fā)送至一巡邏子系統(tǒng);所述巡邏子系統(tǒng)通過無人機獲取所述可疑目標的目標位置坐標處的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng),以供所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)進一步對盜獵行為進行分析處理。
于所述定點探測子系統(tǒng)中配置:多個監(jiān)控站,每一個監(jiān)控站配置有:雷達設備,用于探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離;光電設備,用于對指定方向進行扇形掃描監(jiān)控并根據(jù)當前監(jiān)控站的位置信息和所述雷達探測的所述可疑目標的距離獲取所述可疑目標的目標位置坐標并實時獲取所述可疑目標的目標圖像且將所述目標位置坐標顯示于所述目標圖像上;控制設備,用于控制所述雷達設備和所述光電設備工作并獲取所述雷達設備和所述光電設備的工作數(shù)據(jù);監(jiān)控主機,與多個控制設備和所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡相連,用于將多個監(jiān)測站的監(jiān)控狀態(tài)參數(shù)進行整合發(fā)生至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)。
于所述控制設備中配置:工作模式模塊,用于提供并控制所述雷達設備和所述光電設備工作的兩種工作模式:搜索模式和跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備和所述光電設備獨立工作,所述雷達設備探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離,所述光電設備通過設定扇掃角度對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控;在所述雷達設備探測所述可疑目標時,所述雷達設備和所述光電設備進入跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備將所述可疑目標的距離發(fā)送至所述光電設備,所述光電設備對所述可疑目標進行圖像跟蹤。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備利用多個波段成像方式獲取所述可疑目標的多波段目標圖像。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備對所述可疑目標定時進行拍照和錄像。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備還用于在對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控中監(jiān)控到可疑目標時進行報警。
如上所述,本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控方法及系統(tǒng)具有以下有益效果:
本發(fā)明實施例適用于大面積空曠區(qū)域的反盜獵監(jiān)控,解決非洲大區(qū)域反盜獵和其他安全因素威脅,實現(xiàn)主動安全預警,建立全覆蓋的立體化、網(wǎng)絡化監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析和生態(tài)監(jiān)測的平臺。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1顯示為本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。
圖2顯示為本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)的信號網(wǎng)絡傳輸示意圖。
圖3顯示為本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控方法的流程示意圖。
圖4顯示為本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控方法的流程示意圖。
元件標號說明
100反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)
101監(jiān)控中心子系統(tǒng)
102定點探測子系統(tǒng)
103巡邏子系統(tǒng)
s101~s104步驟
具體實施方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用,本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是,在不沖突的情況下,以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。
請參閱圖1至圖4。須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明可實施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發(fā)明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
本實施例的目的在于提供一種反盜獵監(jiān)控方法及系統(tǒng),用于解決現(xiàn)有技術中難以對大面積范圍內的區(qū)域進行有效反盜獵監(jiān)控的問題。以下將詳細闡述本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控方法及系統(tǒng)的原理及實施方式,使本領域技術人員不需要創(chuàng)造性勞動即可理解本發(fā)明的反盜獵監(jiān)控方法及系統(tǒng)。
如圖1所示,本實施例提供了一種反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)100,所述反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)100包括:監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,定點探測子系統(tǒng)102以及巡邏子系統(tǒng)103。
以下對本實施例的反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)100進行詳細說明。
于本實施例中,所述定點探測子系統(tǒng)102定點監(jiān)測區(qū)域內的可疑目標,獲取所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像并將獲取的所述目標位置坐標和所述目標圖像傳輸至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101。
所述定點探測子系統(tǒng)102全天候多波段進行反盜獵定點監(jiān)測,要求能夠適應非洲國家公園各種天氣條件(雨季、旱季),探測到超越人眼視距數(shù)倍以外的目標物。所述定點探測子系統(tǒng)102通過雷達對監(jiān)測區(qū)域進行大范圍掃描,發(fā)現(xiàn)可疑目標,具有對監(jiān)測區(qū)域內的可疑目標目標進行全自動跟蹤探測功能,提供可疑目標的位置、運動軌跡、運動速度等參數(shù)。在此基礎上所述定點探測子系統(tǒng)102利用多個波段光譜信息成像方式的相互配合,獲取可疑目標的多波段圖像信息,可為監(jiān)控中心子系統(tǒng)101提供海量的圖像數(shù)據(jù)資料。
具體地,于本實施例中,所述定點探測子系統(tǒng)102包括:多個監(jiān)控站和一個監(jiān)控主機。每一個監(jiān)控站配置有:雷達設備,光電設備,控制設備,電源設備及網(wǎng)絡傳輸設備。
所述雷達設備和所述光電設備主要依靠雷達信息與光電信息的融合來實現(xiàn)對警戒區(qū)域的監(jiān)控和對目標的跟蹤。具體地,所述雷達設備用于探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離;所述光電設備用于對指定方向進行扇形掃描監(jiān)控并根據(jù)當前監(jiān)控站的位置信息和所述雷達探測的所述可疑目標的距離獲取所述可疑目標的目標位置坐標并實時獲取所述可疑目標的目標圖像且將所述目標位置坐標顯示于所述目標圖像上。
所述控制設備用于控制所述雷達設備和所述光電設備工作并獲取所述雷達設備和所述光電設備的工作數(shù)據(jù)。
于本實施例中,所述控制設備包括:工作模式模塊,用于提供并控制所述雷達設備和所述光電設備工作的兩種工作模式:搜索模式和跟蹤模式。
在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備和所述光電設備獨立工作,所述雷達設備探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離,所述光電設備通過設定扇掃角度對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控;其中,于本實施例中,所述光電設備還用于在對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控中監(jiān)控到可疑目標時進行報警。
即在搜索模式下,所述雷達設備和所述光電設備獨立工作,雷達對其覆蓋區(qū)域進行目標搜索,并將警戒區(qū)域內的運動目標標示在雷達界面上;所述光電設備可通過設定扇掃角度實現(xiàn)方位方向上的扇形掃描監(jiān)控,也可進行定點監(jiān)控,對入侵警戒區(qū)域的目標實施自動報警。
在所述雷達設備探測所述可疑目標時,所述雷達設備和所述光電設備進入跟蹤模式。
在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備將所述可疑目標的距離發(fā)送至所述光電設備,所述光電設備對所述可疑目標進行圖像跟蹤。
具體地,所述雷達探測到可疑運動目標后,對可疑目標進行鎖定,并將可疑目標的距離信息傳遞給所述光電設備,所述光電設備轉至隨動模式,將光軸指向可疑目標,并根據(jù)距離信息將光學傳感器焦距調整到合適大小,人工確認可疑目標后,可操作所述光電設備轉入視頻跟蹤,也可通過雷達周期性位置給定進行跟蹤。
于本發(fā)明的一實施例中,所述光電設備利用多個波段成像方式獲取所述可疑目標的多波段目標圖像。此外,所述光電設備還可以所述可疑目標定時進行拍照和錄像。
于本實施例中,所述光電設備結合監(jiān)測站的位置信息和雷達傳輸過來的目標距離信息,解算出目標的位置信息,并將目標位置信息顯示在視頻圖像上,同時可定時進行視頻拍照和錄像。
所述監(jiān)控主機能夠實時、全景顯示雷達視頻信號、光電視頻圖像等多類型信息,便于準確的進行態(tài)勢分析。監(jiān)控主機具備區(qū)域控制和事件控制的控制、報警功能。
所述監(jiān)控主機具有對覆蓋范圍內的目標進行全自動跟蹤探測功能,提供合適目標的位置、運動速度等參數(shù)信息。在不改變工作狀態(tài)的情況下,同時具有跟蹤大中小型目標的能力。
此外,所述監(jiān)控主機還可以具有相應功能模塊實現(xiàn)如下功能:具有自動雨雪抑制功能,具有雷達目標信息表頁顯示功能;具有雷達自動引導光電設備鎖定目標功能;具有自檢、工作狀態(tài)監(jiān)測、故障告警功能;具有設置報警區(qū)域功能;具有區(qū)域闖入、區(qū)域駛出、檢測線等報警功能;具有目標數(shù)據(jù)實時存儲、回放調閱功能。
于本實施例中,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101根據(jù)所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像判定是否存在盜獵行為,若是,則將所述可疑目標的目標位置坐標發(fā)送至所述巡邏子系統(tǒng)103。
于本實施例中,所述巡邏子系統(tǒng)103通過無人機獲取所述可疑目標的目標位置坐標處的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,以供所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101進一步對盜獵行為進行分析處理。
具體地,于本實施例中,所述巡邏子系統(tǒng)103包括:通信定位子系統(tǒng),包含提供預設區(qū)域內無線網(wǎng)絡通信的無線電臺和提供定位的定位系統(tǒng);所述無線電臺裝設于車載終端、手持終端或固定監(jiān)控點;無人機監(jiān)測子系統(tǒng),包含按預設軌跡飛行并定時拍照獲取所述可疑目標的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101的多個無人機。
所述通信定位子系統(tǒng)基于短波/超短波的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)、高功率效率的調制解調、智能鏈路建立與管理、自適應抗干擾等關鍵技術,研制基于軟件無線電架構的車載/基地電臺、基于gps或北斗的位置信息傳輸系統(tǒng)等短波/超短波網(wǎng)絡核心設備,支持園區(qū)內無線通信、指揮調度、人員和車輛定位、視頻監(jiān)控等應用需求。
所述無人機監(jiān)測子系統(tǒng)針對非洲肯尼亞野保區(qū)域固定、車載監(jiān)控無法全面覆蓋的地形特點,研制無人機自動巡航監(jiān)測,通過定期按軌跡監(jiān)控和圖像數(shù)據(jù)采集、分析實現(xiàn)空地一體立體監(jiān)控。
所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,所述定點探測子系統(tǒng)102以及所述巡邏子系統(tǒng)103的信號網(wǎng)絡傳輸如圖2所示。
所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101形成一個監(jiān)控指揮中心,是基于大數(shù)據(jù)分析的指揮控制平臺,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101基于多源傳感網(wǎng)絡接入、大數(shù)據(jù)分析、信息管理、決策指揮和三維可視化應用的多層次系統(tǒng),包含多源異構數(shù)據(jù)的規(guī)則化、歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)場數(shù)據(jù)融合、檢測和分析的自動生成等關鍵技術,重點突破盜獵行為報警、動物群體變化識別、可疑目標發(fā)現(xiàn)、事件提取以及關聯(lián)分析,解決非洲大區(qū)域反盜獵和其他安全因素威脅的主動安全預警,建立全覆蓋的立體化、網(wǎng)絡化監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析和生態(tài)監(jiān)測的平臺。
具體地,于本實施例中,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101包括:硬件模塊,包括至少一個服務器,與所述服務器相連的網(wǎng)絡傳輸設備、存儲從所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103接收的數(shù)據(jù)的存儲設備、進行數(shù)據(jù)分析的分析設備以及顯示所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像以及無人機獲取的俯視圖像的顯示設備;數(shù)據(jù)分析系統(tǒng),與所述硬件模塊相連,用于從所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103接收數(shù)據(jù)并對接收的數(shù)據(jù)進行分析處理,判定是否存在盜獵行為并對盜獵行為進行跟蹤報警;數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng),提供一人機交互界面,用于顯示所述可疑目標的目標位置坐標、目標圖像以及無人機獲取的俯視圖像。
所述硬件模塊包括設備運行環(huán)境(機房環(huán)境)、人員工作環(huán)境(指揮中心)、系統(tǒng)運行所需要的服務器及存儲設備、基礎軟件等,這是所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101運行的基礎保障。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)形成一個大數(shù)據(jù)分析支撐系統(tǒng),介于硬件模塊和數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)之間的中間層,負責實現(xiàn)前端回傳數(shù)據(jù)資源的集中管理,檢測、分析與處理,標準語義表達與結構化特征存儲等中間業(yè)務功能,為整個監(jiān)控中心子系統(tǒng)101提供空間智能。支撐監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,是整個監(jiān)控中心子系統(tǒng)101的算法核心、智能核心。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)分析支撐具體包括:1)檢測支撐:檢測支撐包括各類圖像數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)檢測和分析,提供人盜獵行為分析、異常發(fā)現(xiàn)和報警、動物種群行為分析、人員位置跟蹤等功能。2)分析庫:分析庫包括圖像庫、特征庫和樣本庫。分析庫存儲前端采集的歷史數(shù)據(jù)資源、管理用于分析的樣本信息和特征信息、保存智能分析的分析結果。
所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)提供統(tǒng)一的人機交互界面,在統(tǒng)一的可視化應用門戶上提供各類智能搜索和關聯(lián)分析功能,緊密結合反盜獵工作的需要,提供一系列智能化的安保輔助功能。所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)以數(shù)據(jù)可視化分析為交互基礎,以地理信息索引技術為支撐,直觀、清晰的展現(xiàn)保護動物、監(jiān)管人員、活動人員實時交互的監(jiān)管數(shù)據(jù)流,為現(xiàn)有的動物保護部門提供更好的分析預測及直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。
所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)設計上運用地理信息技術,依托于大數(shù)據(jù)云計算技術,匯集了保護區(qū)內視頻、圖像、活動分析各類監(jiān)控信息,實時展示保護區(qū)內動物及人員的活動情況、重點區(qū)域狀況、重點物種保護等信息。應用同時提供了強大的數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能,為動物保護監(jiān)控決策提供有力的支撐。
具體地,所述數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)接入所有監(jiān)控視頻、報警信號同步顯示,支持單屏顯示、拼接顯示、跨屏顯示、任意縮放顯示、漫游顯示、分組切換顯示、巡檢控制顯示。
所述硬件模塊由檢測服務器關聯(lián)分析服務器等相關設備構成。于本一實施例中,所述服務器包括智能調度管理服務器、數(shù)據(jù)接入服務器、特征存儲服務器、數(shù)據(jù)庫服務以及應用服務服務器;所述分析設備包括至少一個事件檢測器、至少一個圖像分析器、位置檢測器以及至少一個關聯(lián)分析服務器。
應用服務服務器通過專用網(wǎng)絡接受所述定點探測子系統(tǒng)102以及所述巡邏子系統(tǒng)103上傳的數(shù)據(jù)、圖片、事件視頻等信息,實現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫存儲。同時提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計和查詢,以及運維管理和系統(tǒng)管理等綜合應用。網(wǎng)絡傳輸設備是貫穿于整體系統(tǒng)各個級別的重要共享設備,其服務承載節(jié)點主要是系統(tǒng)通信服務器和各類檢測設備。
通過網(wǎng)絡傳輸設備批量接收檢測器上傳的完整數(shù)據(jù)信息,這些信息將統(tǒng)一在存儲設備保存。存儲設備用于對事件數(shù)據(jù)、分析信息進行存儲和管理。事件錄像存儲:所述存儲設備共設計tb存儲容量。特征信息存儲:存儲設備上需建立特征庫,保存所有目標的記錄特征,以完成特征檢索應用。
考慮到存儲設備raid備份,在實際應用中,不同監(jiān)測環(huán)境的目標出現(xiàn)數(shù)量,以及事件發(fā)生概率均為變化值,因此系統(tǒng)實際存儲時間需要根據(jù)應用情況設定。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過接收所述定點探測子系統(tǒng)102以及所述巡邏子系統(tǒng)103上傳的圖像、雷達等多源數(shù)據(jù),完成盜獵事件報警和預警、動物群體變化分析、位置跟蹤、以及關聯(lián)分析等功能。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)對盜獵事件報警和預警分析,具備特征、位置檢測和關聯(lián)比對,通過對目標物提取,可實現(xiàn)盜獵行為分析并融合時空三維特征,在圖像特征、人工標注和時域跟蹤的基礎上,實現(xiàn)盜獵事件報警和預警分析。
所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對接入系統(tǒng)的歷史記錄進行分析,提取事件特征數(shù)據(jù),并把所有特征數(shù)據(jù)集中存儲在存儲系統(tǒng),統(tǒng)一由專門服務器進行管理。所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)支持研究野生動物群運動軌跡描述,支持遷徙等行為軌跡描述和位置分析。在長時間范圍內,系統(tǒng)支持動物群體遷徙行為的描述。
具體地,于本實施例中,所述數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)包括:統(tǒng)計分析模塊,智能分析模塊,運維管理模塊以及系統(tǒng)管理模塊。
所述統(tǒng)計分析模塊用于對從所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103接收的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和查詢。
進一步地,于本實施例中,所述統(tǒng)計分析模塊包括:歷史數(shù)據(jù)查詢單元,提供對各類歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選、排序、查詢以及在查詢結果中提供二次搜索;報警查詢單元,對監(jiān)測區(qū)域內的報警數(shù)據(jù)進行查詢;事件回放單元,用于根據(jù)事件查詢并回放事件錄像;報警統(tǒng)計單元,用于報警統(tǒng)計;管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元,用于設備數(shù)據(jù)統(tǒng)計;統(tǒng)計圖表單元,用于以報表和多種圖形形式顯示和導出統(tǒng)計結果。
其中,所述歷史數(shù)據(jù)查詢單元提供的查詢包括:單條件查詢、復合條件查詢、精確查詢、模糊查詢、單時間段、多時間段查詢以及多個卡口歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)一查詢的任一一種或多種組合。
所述智能分析模塊用于分析盜獵行為,動物群體行為,分析所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103的監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化情況以及對盜獵行為進行預警。
進一步地,于本實施例中,所述智能分析模塊包括:實時接入?yún)f(xié)議開發(fā)單元,用于視頻接入的通信協(xié)議定制開發(fā),支持公有onvif和私有格式;數(shù)據(jù)接入解碼軟件開發(fā)單元,用于接入所需的解碼定制開發(fā);歷史數(shù)據(jù)分析單元,用于歷史數(shù)據(jù)調用分析;盜獵事件報警和預警單元,用于設置預警條件,對盜獵行為檢測判定并在檢測達到或超過設定閾值,觸發(fā)報警;物群體行為分析單元,用于群體行為的活動軌跡及分布;智能巡檢單元,用于預置檢測區(qū)域,使檢測器自動切換與之對應的檢測區(qū)域進行檢測;大數(shù)據(jù)搜索引擎單元,用于對在線或歷史數(shù)據(jù)進行分析,偵測歷史數(shù)據(jù)中的變化或靜止情況,并忽略分析無效信息,實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的濃縮和快速檢索;指揮聯(lián)動單元,用于分析結果與指揮的聯(lián)動,預案的推演。
其中,于本實施例中,所述盜獵事件報警和預警單元依據(jù)圖像特征、人工標注和時域跟蹤進行盜獵事件報警和預警分析。
由上可見,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101支持研究野生動物群運動軌跡描述,支持遷徙等行為軌跡描述和位置分析。在長時間范圍內,系統(tǒng)支持動物群體遷徙行為的描述。
于本實施例中,所述運維管理模塊用于對所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103進行管理分析并提供報表和圖表輸出;所述運維管理模塊還用于對通信狀態(tài)進行檢測,對數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)進行檢測、對所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103中的設備的狀態(tài)進行檢測和狀態(tài)分析。
所述系統(tǒng)管理模塊用于對所述定點探測子系統(tǒng)102和所述巡邏子系統(tǒng)103中的設備,用戶權限以及系統(tǒng)日志進行管理。
所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101的具體功能描述如表1所示。
表1
本發(fā)明的實施例還提供了一種反盜獵監(jiān)控方法,如圖3和圖4所示,所述反盜獵監(jiān)控方法包括:
步驟s101,定點探測子系統(tǒng)102定點監(jiān)測區(qū)域內的可疑目標,獲取所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像并將獲取的所述目標位置坐標和所述目標圖像傳輸至一監(jiān)控中心子系統(tǒng)101;
步驟s102,所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101根據(jù)所述可疑目標的目標位置坐標和目標圖像判定是否存在盜獵行為,若是,則接著執(zhí)行步驟s103,將所述可疑目標的目標位置坐標發(fā)送至一巡邏子系統(tǒng)103,若否,則不執(zhí)行任何操作。
步驟s104,所述巡邏子系統(tǒng)103通過無人機獲取所述可疑目標的目標位置坐標處的俯視圖像并將所述俯視圖像發(fā)送至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,以供所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101進一步對盜獵行為進行分析處理。
其中,于所述定點探測子系統(tǒng)102中配置:多個監(jiān)控站,每一個監(jiān)控站配置有:雷達設備,用于探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離;光電設備,用于對指定方向進行扇形掃描監(jiān)控并根據(jù)當前監(jiān)控站的位置信息和所述雷達探測的所述可疑目標的距離獲取所述可疑目標的目標位置坐標并實時獲取所述可疑目標的目標圖像且將所述目標位置坐標顯示于所述目標圖像上;控制設備,用于控制所述雷達設備和所述光電設備工作并獲取所述雷達設備和所述光電設備的工作數(shù)據(jù);監(jiān)控主機,與多個控制設備和所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101通過網(wǎng)絡相連,用于將多個監(jiān)測站的監(jiān)控狀態(tài)參數(shù)進行整合發(fā)生至所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101。
于所述控制設備中配置:工作模式模塊,用于提供并控制所述雷達設備和所述光電設備工作的兩種工作模式:搜索模式和跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備和所述光電設備獨立工作,所述雷達設備探測所述可疑目標并獲取所述可疑目標的距離,所述光電設備通過設定扇掃角度對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控;在所述雷達設備探測所述可疑目標時,所述雷達設備和所述光電設備進入跟蹤模式;在所述雷達設備和所述光電設備工作所述搜索模式下時:所述雷達設備將所述可疑目標的距離發(fā)送至所述光電設備,所述光電設備對所述可疑目標進行圖像跟蹤。
于本實施例中,所述光電設備利用多個波段成像方式獲取所述可疑目標的多波段目標圖像。所述光電設備對所述可疑目標定時進行拍照和錄像,所述光電設備還用于在對指定區(qū)域進行扇形掃描監(jiān)控中監(jiān)控到可疑目標時進行報警。
由于本實施例的反盜獵監(jiān)控方法的原理與上述反盜獵監(jiān)控系統(tǒng)100的實現(xiàn)原理相同,在此不再詳述所述監(jiān)控中心子系統(tǒng)101,所述定點探測子系統(tǒng)102以及所述巡邏子系統(tǒng)103的具體結構和功能。
綜上所述,本發(fā)明實施例適用于大面積空曠區(qū)域的反盜獵監(jiān)控,解決非洲大區(qū)域反盜獵和其他安全因素威脅,實現(xiàn)主動安全預警,建立全覆蓋的立體化、網(wǎng)絡化監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析和生態(tài)監(jiān)測的平臺。所以,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中包括通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。