一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)拍攝端及監(jiān)察預(yù)警端。移動(dòng)拍攝端中包括無人機(jī)、拍攝單元、影像存儲(chǔ)模塊、中心控制模塊、慣性導(dǎo)航模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊。監(jiān)察預(yù)警端中包括數(shù)據(jù)接收模塊、圖像處理器、圖像數(shù)據(jù)庫、圖像比對(duì)模塊和圖像差異預(yù)警模塊。通過本發(fā)明大大縮短采集數(shù)據(jù)的時(shí)間，尤其是人員難以時(shí)常到達(dá)區(qū)域，從而降低采集數(shù)據(jù)的人工、以及設(shè)備的成本等，提高城市監(jiān)管效率，最大程度保證人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)一步提升社會(huì)網(wǎng)格信息化治理的有效性。
【專利說明】
一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及信息化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾年時(shí)間城市人口的不斷增長(zhǎng)，城區(qū)面積的不斷擴(kuò)大，給治安、維穩(wěn)、衛(wèi)生、文明創(chuàng)建等一系列城市管理工作帶來了考驗(yàn)。高層建筑頂樓違建、年久失修房子坍塌、廢置封閉廠區(qū)監(jiān)管難、亂倒淤泥和垃圾、山坡塌方及江河道堵塞等問題是最為難以監(jiān)管的城市治理問題。而目前大部分無人機(jī)都無法應(yīng)付和判斷這些復(fù)雜城市監(jiān)察問題。
[0003]發(fā)明專利申請(qǐng)CN201510707569.6公開了一種基于熱成像分析的監(jiān)控及驅(qū)趕報(bào)警無人機(jī)，其特征在于:包括主機(jī)身、旋翼模塊、信息采集模塊、支撐腳、無線傳輸模塊、報(bào)警模塊以及中控模塊，所述的旋翼模塊、信息采集模塊、無線傳輸模塊及報(bào)警模塊共同與中控模塊連接，本發(fā)明的有益效果:體型較小，易于控制，操作方便靈活，能夠無地形限制進(jìn)行監(jiān)察，自動(dòng)監(jiān)控動(dòng)態(tài)及報(bào)警信息回傳，同時(shí)連接多臺(tái)終端通過GPS定位分析確定需求用戶發(fā)送相應(yīng)信息，有效的解決了一機(jī)多用的問題，減輕了成本壓力。
[0004]本發(fā)明檢測(cè)熱成像分析對(duì)所有動(dòng)態(tài)事物有效，如人、機(jī)動(dòng)車等，缺乏參照物容易導(dǎo)致誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，從而降低采集數(shù)據(jù)的人工、以及設(shè)備的成本等，提高城市監(jiān)管效率，最大程度保證人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)一步提升社會(huì)網(wǎng)格信息化治理的有效性。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)拍攝端及監(jiān)察預(yù)警端。
[0007]移動(dòng)拍攝端中包括無人機(jī)、拍攝單元、影像存儲(chǔ)模塊、中心控制模塊、慣性導(dǎo)航模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊。
[0008]監(jiān)察預(yù)警端中包括數(shù)據(jù)接收模塊、圖像處理器、圖像數(shù)據(jù)庫、圖像比對(duì)模塊和圖像差異預(yù)警模塊。
[0009]中心控制模塊通過數(shù)據(jù)傳送模塊接收控制員的指令信息，設(shè)置拍攝單元的工作模式和無人機(jī)的工作起停時(shí)間，傳輸給慣性導(dǎo)航模塊飛行輔助信息，使無人機(jī)穩(wěn)定飛行。
[0010]慣性導(dǎo)航模塊屬于推算導(dǎo)航方式，即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)動(dòng)體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置，因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。
[0011 ]拍攝單元有5個(gè)高清攝像頭并具有夜視功能的攝像機(jī)組成，分別布置攝像架的中間及東、西、南、北五個(gè)方向，針對(duì)一個(gè)物體可以拍攝5個(gè)不同角度的影像，成像后的圖片將同步至影像存儲(chǔ)模塊對(duì)應(yīng)的閃存中。
[0012]影像存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)拍攝單元傳送的圖片及慣性導(dǎo)航模塊傳送過來的飛行輔助信息，以確保每個(gè)圖片及視頻數(shù)據(jù)都包含有當(dāng)前的飛行輔助信息，以便調(diào)檔。
[0013]監(jiān)察預(yù)警端通過數(shù)據(jù)接收模塊接收拍攝到的圖像數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)送至圖像處理器，圖像處理器根據(jù)與每張圖像地點(diǎn)關(guān)聯(lián)的飛行輔助信息同步調(diào)取圖像數(shù)據(jù)庫中相同屬性的圖片一起傳送至圖像比對(duì)模塊。
[0014]圖像比對(duì)模塊將不同拍攝時(shí)間但飛行輔助信息相同的圖片歸類進(jìn)行比對(duì)。
[0015]圖像差異預(yù)警模塊將有差異的圖片組按時(shí)間、區(qū)域歸類，針對(duì)差異性比較大的圖片組優(yōu)先預(yù)警。
[0016]進(jìn)一步地，飛行輔助信息包括經(jīng)度、瑋度、高度、方位角、橫滾角、俯仰角、飛行速度和飛行方向。
[0017]進(jìn)一步地，無人機(jī)在飛行中拍攝到的實(shí)時(shí)圖像將通過拍攝單元中“鏡頭I”獲取，并經(jīng)由中心控制模塊到數(shù)據(jù)傳送模塊最后經(jīng)4G通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛嬷骺嘏_(tái)。
[0018]進(jìn)一步地，慣性導(dǎo)航模塊中的陀螺儀用來形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系，使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中，并給出航向和姿態(tài)角以完成無人機(jī)的姿態(tài)校正;加速度計(jì)用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的加速度，經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分即可得到位移。
[0019]進(jìn)一步地，通過中心控制模塊傳遞到慣性導(dǎo)航模塊的飛行輔助信息也會(huì)同步傳至存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)。
[0020]本發(fā)明技術(shù)方案帶來的有益效果:
[0021]通過本發(fā)明的基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，提供了一種無人機(jī)載多鏡頭多瑋度精準(zhǔn)拍攝成像，大大縮短采集數(shù)據(jù)的時(shí)間，尤其是人員難以時(shí)常到達(dá)區(qū)域，從而降低采集數(shù)據(jù)的人工、以及設(shè)備的成本等，提高城市監(jiān)管效率，最大程度保證人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)一步提升社會(huì)網(wǎng)格信息化治理的有效性。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)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(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0023]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)。該方法能夠?qū)Τ鞘泄芾砣藛T無法監(jiān)控到的城中復(fù)雜區(qū)域如高樓樓頂、無人管理的封閉區(qū)域、山坡及江河道等城鄉(xiāng)管理區(qū)域違法及自然災(zāi)害問題進(jìn)行監(jiān)察，通過這套系統(tǒng)對(duì)城市復(fù)雜地形、山坡、高層樓頂區(qū)域進(jìn)行航拍，通過影像比對(duì)分析對(duì)城市違建行為、危房監(jiān)察、山坡坍塌等城市治理問題起到及時(shí)預(yù)警和快速處理的功能，從而提高城市監(jiān)管效率，最大程度保證人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全，進(jìn)一步提升社會(huì)網(wǎng)格信息化治理的有效性。
[0026]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)組成框架圖:
[0027]基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，包括移動(dòng)拍攝端及監(jiān)察預(yù)警端。
[0028]移動(dòng)拍攝端中包括無人機(jī)、拍攝單元、影像存儲(chǔ)模塊、中心控制模塊、慣性導(dǎo)航模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊。
[0029]監(jiān)察預(yù)警端中包括數(shù)據(jù)接收模塊、圖像處理器、圖像數(shù)據(jù)庫、圖像比對(duì)模塊和圖像差異預(yù)警模塊。
[0030]中心控制模塊通過數(shù)據(jù)傳送模塊接收控制員的指令信息，設(shè)置拍攝單元的工作模式和無人機(jī)的工作起停時(shí)間，傳輸給慣性導(dǎo)航模塊飛行輔助信息，使無人機(jī)穩(wěn)定飛行。飛行輔助信息包括經(jīng)度、瑋度、高度、方位角、橫滾角、俯仰角、飛行速度和飛行方向。無人機(jī)在飛行中拍攝到的實(shí)時(shí)圖像將通過拍攝單元中“鏡頭I”獲取，并經(jīng)由中心控制模塊到數(shù)據(jù)傳送模塊最后經(jīng)4G通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛嬷骺嘏_(tái)。
[0031]慣性導(dǎo)航模塊屬于推算導(dǎo)航方式，即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)動(dòng)體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置，因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航模塊中的陀螺儀用來形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系，使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中，并給出航向和姿態(tài)角以完成無人機(jī)的姿態(tài)校正;加速度計(jì)用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的加速度，經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分即可得到位移。通過中心控制模塊傳遞到慣性導(dǎo)航模塊的飛行輔助信息也會(huì)同步傳至存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)。
[0032]拍攝單元有5個(gè)高清攝像頭并具有夜視功能的攝像機(jī)組成，分別布置攝像架的中間及東、西、南、北五個(gè)方向，針對(duì)一個(gè)物體可以拍攝5個(gè)不同角度的影像，成像后的圖片將同步至影像存儲(chǔ)模塊對(duì)應(yīng)的閃存中。
[0033]影像存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)拍攝單元傳送的圖片及慣性導(dǎo)航模塊傳送過來的飛行輔助信息，以確保每個(gè)圖片及視頻數(shù)據(jù)都包含有當(dāng)前的飛行輔助信息，以便調(diào)檔。
[0034]監(jiān)察預(yù)警端通過數(shù)據(jù)接收模塊接收拍攝到的圖像數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)送至圖像處理器，圖像處理器根據(jù)與每張圖像地點(diǎn)關(guān)聯(lián)的飛行輔助信息同步調(diào)取圖像數(shù)據(jù)庫中相同屬性的圖片一起傳送至圖像比對(duì)模塊。
[0035]圖像比對(duì)模塊將不同拍攝時(shí)間但飛行輔助信息相同的圖片歸類進(jìn)行比對(duì)。如果數(shù)據(jù)庫中的提取目標(biāo)圖片是A，新拍攝的同方位圖片數(shù)據(jù)就為A-1。以圖片A作為參考標(biāo)的，圖片A-1作為比對(duì)對(duì)象，如果A與A-1圖片比對(duì)有較大差異性，系統(tǒng)自動(dòng)將這組圖片放置到圖像差異預(yù)警模塊中。
[0036]圖像差異預(yù)警模塊將有差異的圖片組按時(shí)間、區(qū)域歸類，針對(duì)差異性比較大的圖片組，例如違建建筑、亂倒淤泥和垃圾、山坡塌方及江河道堵塞等問題，圖像差異預(yù)警模塊優(yōu)先通過手機(jī)短信及圖像預(yù)警警報(bào)通知中心監(jiān)控組人員。
[0037]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無人機(jī)的社區(qū)網(wǎng)格化管理監(jiān)察及預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括移動(dòng)拍攝端及監(jiān)察預(yù)警端； 移動(dòng)拍攝端中包括無人機(jī)、拍攝單元、影像存儲(chǔ)模塊、中心控制模塊、慣性導(dǎo)航模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊； 監(jiān)察預(yù)警端中包括數(shù)據(jù)接收模塊、圖像處理器、圖像數(shù)據(jù)庫、圖像比對(duì)模塊和圖像差異預(yù)警模塊； 中心控制模塊通過數(shù)據(jù)傳送模塊接收控制員的指令信息，設(shè)置拍攝單元的工作模式和無人機(jī)的工作起停時(shí)間，傳輸給慣性導(dǎo)航模塊飛行輔助信息，使無人機(jī)穩(wěn)定飛行； 慣性導(dǎo)航模塊屬于推算導(dǎo)航方式，即從一已知點(diǎn)的位置根據(jù)連續(xù)測(cè)得的運(yùn)動(dòng)體航向角和速度推算出其下一點(diǎn)的位置，因而可連續(xù)測(cè)出運(yùn)動(dòng)體的當(dāng)前位置； 拍攝單元有5個(gè)高清攝像頭并具有夜視功能的攝像機(jī)組成，分別布置攝像架的中間及東、西、南、北五個(gè)方向，針對(duì)一個(gè)物體可以拍攝5個(gè)不同角度的影像，成像后的圖片將同步至影像存儲(chǔ)模塊對(duì)應(yīng)的閃存中； 影像存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)拍攝單元傳送的圖片及慣性導(dǎo)航模塊傳送過來的飛行輔助信息，以確保每個(gè)圖片及視頻數(shù)據(jù)都包含有當(dāng)前的飛行輔助信息，以便調(diào)檔； 監(jiān)察預(yù)警端通過數(shù)據(jù)接收模塊接收拍攝到的圖像數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)送至圖像處理器，圖像處理器根據(jù)與每張圖像地點(diǎn)關(guān)聯(lián)的飛行輔助信息同步調(diào)取圖像數(shù)據(jù)庫中相同屬性的圖片一起傳送至圖像比對(duì)模塊； 圖像比對(duì)模塊將不同拍攝時(shí)間但飛行輔助信息相同的圖片歸類進(jìn)行比對(duì)； 圖像差異預(yù)警模塊將有差異的圖片組按時(shí)間、區(qū)域歸類，針對(duì)差異性比較大的圖片組優(yōu)先預(yù)警。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，飛行輔助信息包括經(jīng)度、瑋度、高度、方位角、橫滾角、俯仰角、飛行速度和飛行方向。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，無人機(jī)在飛行中拍攝到的實(shí)時(shí)圖像將通過拍攝單元中“鏡頭I”獲取，并經(jīng)由中心控制模塊到數(shù)據(jù)傳送模塊最后經(jīng)4G通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛嬷骺嘏_(tái)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，慣性導(dǎo)航模塊中的陀螺儀用來形成一個(gè)導(dǎo)航坐標(biāo)系，使加速度計(jì)的測(cè)量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中，并給出航向和姿態(tài)角以完成無人機(jī)的姿態(tài)校正;加速度計(jì)用來測(cè)量運(yùn)動(dòng)體的加速度，經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對(duì)時(shí)間的一次積分即可得到位移。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，通過中心控制模塊傳遞到慣性導(dǎo)航模塊的飛行輔助信息也會(huì)同步傳至存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK105872479SQ201610370218
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】劉昌卿, 柯國(guó)明, 王明鵬, 李富維, 蔣智文
【申請(qǐng)人】廣東億迅科技有限公司