CN106534786A - 基于图像识别的野生动物数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于图像识别的野生动物数据传输系统，涉及野生动物监测技术领域，包括图像采集模块、图像处理模块和无线数据传输模块，图像采集模块包括保护箱、环境光传感器、距离传感器和红外传感器，保护箱内设蓄电池和舵机、舵机上设高清摄像机和红外摄像机；保护箱内部中间设安装架、侧壁上方设摄像机镜头孔；安装架上嵌设舵机；摄像机镜头孔上方设置遮雨罩沿，保护箱底面设置埋地电源线、扦插杆和稳定杆；图像处理模块包括图像传感器，图像传感器连接高清摄像机和红外摄像机；无线数据传输模块包括无线通信模块和无线网关。本发明提供了一种稳定、高效的野生动物图像采集和数据传输系统，图像采集设备使用寿命长，数据传输稳定性强、速度快。

Description

基于图像识别的野生动物数据传输系统

技术领域

本发明涉及野生动物监测技术领域，具体涉及基于图像识别的野生动物数据传输系统。

背景技术

野生动物的生存与发展维系着整个生态系统的平衡与稳定。野生动物种类、数量和栖息地状况是生态系统变化和反映管理策略的重要指示因子。野生动物监测可以提供野生动物资源种类、数量和栖息地状况的必要信息，帮助研究人员掌握野生动物资源现状以及野生动物资源的动态变化，为有效保护、持续利用、科学管理野生动物资源提供依据。

野生动物监测对于保护稀濒危野生动物物种尤为重要。野生动物监测，主要面临环境复杂性、动物习性特殊性和差异性等挑战。野生动物监测是国内外研究的热点领域，而目前国内有关野生动物的长期动态监测的研究还十分缺乏。概括起来，野生动物监测主要有以下几种方式：1.人工野外调查，具体方法有截线法、定点计数法、遇见率法、问卷调查法等，该方式监测范围有限、劳动强度大，危险性高，而且不能实现全天候监测；2.全球定位系统项圈方式，相对于传统的无线电项圈，项圈提供更好的空间分辨率和在更广阔的时间和空间条件下确定位置，但该监测方式不够友好，也不能获取动物影像信息；3.红外相机方式，红外相机拍摄的图像数据存储在本地大容量SD存储卡内，研究人员每隔一定时间间隔，要去现场取出SD卡，读出数据，这种方式存在数据采集滞后、监测周期长、劳动强度大、危险性高等弊端，也有的红外相机跟3G网络结合，将采集到的图像数据通过3G网络发送到用户手机，该方式依赖3G手机信号覆盖，而在一些国家级自然保护区的核心区是没有手机信号的；4.无线摄像头，无线宽带微波传输图像，该方式需要市电供电，而且由于部署较高，容易受树冠遮挡，很难获取林中活动野生动物影像，该设备造价也比较高；5.卫星遥感监测，卫星遥感综合监测难以精确测量局部微观信息，而且存在扫描周期，不能实时监测。可见，传统野生动物保护监测方式不利于研究人员全面、准确、及时地掌握野生动物资源现状以及野生动物资源的动态变化。

综上，现有技术在图像采集环节和图像传输环节都存在较大的缺陷，其中，图像采集装置的安全稳定性及图像传输系统的高效稳定性尤其需要改进。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于图像识别的野生动物数据传输系统，能够有效地克服现有技术所存在的对图像采集装置的保护不佳、供电不稳定的问题，通过采用便于固定在底面上的保护箱实现对图像采集装置的保护，采用太阳能和市电双重保障供电，优先选用太阳能供电，节能环保，同时通过使用传输性能快速稳定的无线通信模块和无线网关将图像数据同步至云服务器，监控设备终端通过云服务器实时获取图像数据，增强了数据传输系统的稳高效稳定性。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

基于图像识别的野生动物数据传输系统，包括图像采集模块、图像处理模块和无线数据传输模块，所述图像采集模块包括保护箱、环境光传感器、距离传感器和红外传感器，所述保护箱内设蓄电池和舵机、所述舵机上设高清摄像机和红外摄像机；所述保护箱内部中间设置安装架、侧壁上方设置摄像机镜头孔；所述安装架上嵌设所述舵机；所述摄像机镜头孔上方设置遮雨罩沿，所述保护箱底面设置埋地电源线、扦插杆和稳定杆；所述图像处理模块包括图像传感器，所述图像传感器连接所述高清摄像机和所述红外摄像机；所述无线数据传输模块包括无线通信模块和无线网关；所述环境光传感器、所述距离传感器、所述红外传感器、所述图像传感器连接微处理器，所述微处理器连接所述无线通信模块、定时模块和控制模块，所述无线通信模块通过所述无线网关连接云服务器，所述云服务器连接监控设备终端；所述控制模块连接所述高清摄像机、所述红外摄像机、所述舵机；所述定时模块包括定时器和复位电路。

更进一步地，所述保护箱顶部设置光伏板，所述光伏板经充电保护电路连接所述蓄电池，所述充电保护电路的输入端通过电子开关连接所述埋地电源线。

更进一步地，所述蓄电池上设置电量传感器，所述电量传感器连接所述微处理器，所述控制模块连接所述电子开关。

更进一步地，所述图像传感器为CMOS图像传感器。

更进一步地，所述扦插杆设置在所述保护箱底面中心处，所述稳定杆设置在所述保护箱底面转角处。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明通过将用于采集图像的高清摄像机、红外摄像机及传感器组件等设置在保护箱内，保护箱一体焊接，密封性好，且保护箱上设置带有遮雨罩沿的摄像机镜头孔，能够有效保护箱内电性元件免受风吹雨淋，延长其使用寿命。

2、本发明通过在保护箱顶部设置光伏板，能够在野外环境下采集太阳能转化为电能供电，当太能提供的电量不足以供电时，再自动控制闭合电子开关通过埋地电源线接通市电。

3、本发明通过在保护箱下端设置扦插杆，便于将保护箱固定在监测点底面上，同时设置稳定杆辅助插入地面以加强保护箱的固定。

4、本发明通过使用定时模块为系统节能，在定时器计时到达设定时间，如10秒钟，传感器未检测到野生动物的经过，则自动控制图像采集模块进入节电待机模式。

5、本发明通过使用无线通信模块和无线网关实现数据稳定快速的同步到云服务器，监测员只需将监控终端设备与云服务器相连即可快速获得采集的图像数据，云服务器对数据的存储空间大、且可供随时获取，快捷、稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的内部结构左视示意图；

图3为本发明的模块控制连接示意图；

图中的标号分别代表：1-保护箱；2-蓄电池；3-舵机；4-高清摄像机；5-红外摄像机；6-环境光传感器；7-距离传感器；8-红外传感器；9-安装架；10-摄像机镜头孔；11-遮雨罩沿；12-埋地电源线；13-扦插杆；14-稳定杆；15-图像传感器；16-光伏板；17-电量传感器；18-监控设备终端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例

本实施例的基于图像识别的野生动物数据传输系统，包括图像采集模块、图像处理模块和无线数据传输模块，图像采集模块包括保护箱1、环境光传感器6、距离传感器7和红外传感器8，保护箱1内设蓄电池2和舵机3、舵机3上设高清摄像机4和红外摄像机5；保护箱1内部中间设置安装架9、侧壁上方设置摄像机镜头孔10；安装架9上嵌设舵机3；摄像机镜头孔10上方设置遮雨罩沿11，保护箱1底面设置埋地电源线12、扦插杆13和稳定杆14；图像处理模块包括图像传感器15，图像传感器15连接高清摄像机4和红外摄像机5；无线数据传输模块包括无线通信模块和无线网关；环境光传感器6、距离传感器7、红外传感器8、图像传感器15连接微处理器，微处理器连接无线通信模块、定时模块和控制模块，无线通信模块通过无线网关连接云服务器，云服务器连接监控设备终端18；控制模块连接高清摄像机4、红外摄像机5、舵机3；定时模块包括定时器和复位电路；保护箱1顶部设置光伏板16，光伏板16经充电保护电路连接蓄电池2，充电保护电路的输入端通过电子开关连接埋地电源线12；蓄电池2上设置电量传感器17，电量传感器17连接微处理器，控制模块连接电子开关；图像传感器15为CMOS图像传感器；扦插杆13设置在保护箱1底面中心处，稳定杆14设置在保护箱1底面转角处。

工作原理：将保护箱1通过扦插杆13和稳定杆14插入地面固定，固定方式牢固，能够抵挡一定程度的外力；保护箱1一体焊接，密封性好，能够对内部的高清摄像机4、红外摄像机5及传感器组件起到良好的保护作用，延长其使用寿命；保护箱1顶部设置光伏板16，能够在野外环境下采集太阳能转化为电能供电，当电量传感器检测到优先由光伏板16供电的蓄电池2电量不足时，系统自动控制电子开关闭合，通过埋地电源线12接通市电；当环境光传感器6检测到环境光强度较佳时，系统控制红外摄像机5进入节电待机或关机状态，光线强时若红外传感器8检测到野生动物经过，系统便通过微处理器处理数据，自动控制启动高清摄像机4和舵机3自动调整拍摄角度进行拍摄，同时根据距离传感器检测的距离信息作进一步的调节，以达到更佳的拍摄效果；当定时模块中的定时器计时到达设定时间，例如10秒钟，期间红外传感器8未检测到野生动物经过，系统则自动控制高清摄像机4进入节电待机状态，复位电路及时复位定时器以便下一次计时。一旦检测到野生动物经过的信号，高清摄像机4能够立即启动。当环境光传感器6检测到环境光强度较弱时，系统控制高清摄像机4进入节电待机或关机状态，当红外传感器8检测到野生动物经过时通过红外摄像机5拍摄照片。经图像传感器15处理的图像数据经微处理器通过无线通信模块和无线网关同步到云服务器，监测员只需将监控终端设备与云服务器相连即可快速获得采集的图像数据，云服务器对数据的存储空间大、且可供随时获取，数据传输快捷、稳定。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.基于图像识别的野生动物数据传输系统，包括图像采集模块、图像处理模块和无线数据传输模块，其特征在于：所述图像采集模块包括保护箱(1)、环境光传感器(6)、距离传感器(7)和红外传感器(8)，所述保护箱(1)内设蓄电池(2)和舵机(3)、所述舵机(3)上设高清摄像机(4)和红外摄像机(5)；所述保护箱(1)内部中间设置安装架(9)、侧壁上方设置摄像机镜头孔(10)；所述安装架(9)上嵌设所述舵机(3)；所述摄像机镜头孔(10)上方设置遮雨罩沿(11)，所述保护箱(1)底面设置埋地电源线(12)、扦插杆(13)和稳定杆(14)；所述图像处理模块包括图像传感器(15)，所述图像传感器(15)连接所述高清摄像机(4)和所述红外摄像机(5)；所述无线数据传输模块包括无线通信模块和无线网关；所述环境光传感器(6)、所述距离传感器(7)、所述红外传感器(8)、所述图像传感器(15)连接微处理器，所述微处理器连接所述无线通信模块、定时模块和控制模块，所述无线通信模块通过所述无线网关连接云服务器，所述云服务器连接监控设备终端(18)；所述控制模块连接所述高清摄像机(4)、所述红外摄像机(5)、所述舵机(3)；所述定时模块包括定时器和复位电路。

2.如权利要求1所述的基于图像识别的野生动物数据传输系统，其特征在于，所述保护箱(1)顶部设置光伏板(16)，所述光伏板(16)经充电保护电路连接所述蓄电池(2)，所述充电保护电路的输入端通过电子开关连接所述埋地电源线(12)。

3.如权利要求2所述的基于图像识别的野生动物数据传输系统，其特征在于，所述蓄电池(2)上设置电量传感器(17)，所述电量传感器(17)连接所述微处理器，所述控制模块连接所述电子开关。

4.如权利要求1所述的基于图像识别的野生动物数据传输系统，其特征在于，所述图像传感器(15)为CMOS图像传感器。

5.如权利要求1所述的基于图像识别的野生动物数据传输系统，其特征在于，所述扦插杆(13)设置在所述保护箱(1)底面中心处，所述稳定杆(14)设置在所述保护箱(1)底面转角处。