CN111011354B - 阵列式综合驱鸟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及驱鸟技术领域，具体涉及阵列式综合驱鸟系统，包括：探鸟子系统，采集驱鸟区域的环境图像，探鸟子系统从环境图像中识别出鸟类并向驱鸟子系统发送驱鸟信息；驱鸟子系统，包括控制模块、若干固定驱鸟模块和若干移动驱鸟模块，固定驱鸟模块排列成固定阵列，控制模块根据获取的驱鸟信息控制固定驱鸟模块发送出定向驱鸟信号，移动驱鸟模块在固定阵列的间隙内排列成移动阵列，控制模块根据驱鸟信息控制移动驱鸟模块移动发送出定向的驱鸟信号，移动驱鸟模块与固定驱鸟模块针对同一目标构成三点定位驱鸟。本发明通过在固定和定向发送驱鸟信号的阵列间隙定向地发送驱鸟信号，加强驱鸟信号的驱鸟作用，保证能够将鸟驱赶走。

Description

阵列式综合驱鸟系统
技术领域
本发明涉及驱鸟技术领域，具体涉及阵列式综合驱鸟系统。
背景技术
随着人类对自然环境的保护意识增强，以及人类生活环境的扩张，鸟类时常在人类生活环境中飞行觅食，人类与鸟类和谐共处。变电站和机场是人类生活的重要场所，变电站是电力系统中接收电能和分配电能的重要场所，机场是人类出差、出行或游玩的输送场所，但是，鸟类生活环境与人类生活环境的相互融合，也给诸如变电站等的场所带来了危险，所以，部分场所是需要将鸟类驱赶走的。
现有的驱鸟方式主要是采用稻草人或恐吓图片进行，但是，在鸟类习惯一定时间后，鸟类不再害怕具有驱赶作用的稻草人或恐吓图片，这种驱赶方式在使用一段时间后容易失效；还有采用声音或颜色进行鸟类驱赶的，但是鸟类在声音或颜色的驱赶下容易乱飞，鸟可能向着机场或变电站一侧进行飞行，达不到驱赶目的。
发明内容
本发明意在提供一种阵列式综合驱鸟系统，以加强对鸟的驱赶作用。
本方案中的阵列式综合驱鸟系统，包括：
探鸟子系统，采集驱鸟区域的环境图像，所述探鸟子系统从环境图像中识别出鸟类并向驱鸟子系统发送驱鸟信息；
驱鸟子系统，包括控制模块、若干固定驱鸟模块和若干移动驱鸟模块，所述固定驱鸟模块排列成固定阵列，所述控制模块根据获取的驱鸟信息控制固定驱鸟模块发送出定向驱鸟信号，所述移动驱鸟模块在固定阵列的间隙内排列成移动阵列，所述控制模块根据驱鸟信息控制移动驱鸟模块移动发送出定向的驱鸟信号，所述移动驱鸟模块与固定驱鸟模块针对同一目标构成三点定位驱鸟。
本方案的有益效果是：
在对机场或变电站周围进行驱鸟时，通过探鸟子系统从环境图像中先识别出鸟类，然后由驱鸟子系统中的控制模块控制固定驱鸟模块发出定向驱鸟信号，例如针对机场的某个区域由固定驱鸟模块朝向远离机场一侧的方向发送驱鸟信号，控制模块再控制移动驱鸟模块沿着固定阵列间隙定向地发送驱鸟信号，由固定驱鸟模块和移动驱鸟模块形成三点定位范围进行驱鸟，例如若一个移动驱鸟模块朝远离基础方向发送驱鸟信号，通过在两个固定驱鸟模块间隙以移动驱鸟模块共同定向发送驱鸟信号，加强驱鸟信号的驱鸟作用，保证能够将鸟驱赶走。
进一步，所述固定驱鸟模块包括第一激光单元和/或第一声波单元，所述控制模块根据驱鸟信息控制第一激光单元产生激光驱赶鸟，所述控制模块根据驱鸟信息控制第一声波单元驱赶鸟。
有益效果是：通过激光和声波进行驱鸟，作用距离远，还不会伤害到鸟类，同时，声波和激光共同作用，提高驱鸟效果。
进一步，所述移动驱鸟模块包括第二激光单元和第二声波单元，所述第二激光单元包括多个独立且颜色不同的激光源，所述第二声波单元包括多个不同的声源，所述控制模块顺序控制第二激光单元中的激光源点亮进行驱鸟，所述控制模块顺序控制第二声波单元进行发声驱鸟。
有益效果是：通过让第二激光单元中的激光源顺序点亮，以及让第二声波单元中的声源顺序发声驱鸟，避免单一刺激因素进行驱鸟造成的疲劳导致驱鸟效果下降。
进一步，每个所述移动驱鸟模块的激光源顺序不同，每个所述移动驱鸟模块的声源顺序不同。
有益效果是：若干移动驱鸟模块的激光源以及声源的顺序不同，避免若干移动驱鸟模块同时驱鸟时发出相同的激光源或声源，提高驱鸟效果。
进一步，所述控制模块控制第二声波单元中的声源更换排列顺序，所述控制模块控制第二激光单元中的激光源更换排列顺序。
有益效果是：控制模块控制声源和激光源的排列顺序更换，提高驱鸟刺激源的新鲜性，避免鸟类在习惯了相应刺激源后无法进行驱赶。
进一步，所述驱鸟子系统还包括计时模块，所述控制模块在获取到驱鸟信息时控制计时模块启动计时，所述探鸟子系统在驱鸟后未探测到鸟类时向控制模块发送离开信号，所述控制模块在收到离开信号时控制计时模块停止计时并获取计时时长，所述控制模块获取声源顺序、激光源顺序和计时时长。
有益效果是：对探测到鸟类至再次未探测到鸟类的间隔进行计时，便于评价驱鸟的有效性。
进一步，所述控制模块选择计时时长小于时长阈值时的声源顺序和/或激光源顺序作为更换目标。
有益效果是：将较小计时时长对应的声源顺序和/或激光源顺序进行更换，即将有效的声源和/或激光源作为更换目标，使用有效的声源和/或激光源进行驱鸟，自动进行声源和/或激光源有效性的学习，更智能，提高驱鸟的有效性。
进一步，所述探鸟子系统采集的环境图像包括目标的方位和距离信息，所述控制模块获取方位和距离信息并计算鸟类被驱离时的行程，所述控制模块将行程除以计时时长得到驱离速度，所述控制模块在驱离速度大于速度阈值时保留对应的声源顺序和/或激光源顺序。
有益效果是：对驱鸟时鸟类的驱离形成进行获取并计算驱离速度，并保留较大驱离速度条件下的声源和/或激光源，即鸟类较为害怕的声源和/或激光源，表示驱鸟较为有效，提高驱鸟带动有效性。
进一步，所述移动驱鸟模块包括行走轮和导向轮，所述行走轮通过行走电机带动进行行走，所述导向轮通过导向电机带动进行导向。
有益效果是：通过行走轮进行行走以及导向轮进行导向，从而让移动驱鸟模块进行移动，从而提高驱鸟效果。
附图说明
图1为本阵列式综合驱鸟系统实施例一的逻辑框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
阵列式综合驱鸟系统，如图1所示，包括：
探鸟子系统采集驱鸟区域的环境图像，探鸟子系统对环境图像滤波并将环境图像分成动态点和静态点，探鸟子系统根据目标与图像采集起始点的间距计算得到变动的聚类半径来对动态点进行聚类得到动态点云子集，探鸟子系统对该聚类得到的动态点云子集求集合的外切球半径并将外切球半径小于第三阈值的点云作为前期疑似鸟点，探鸟子系统搜索当前时刻前期疑似鸟点在上一时刻时第二阈值范围内的疑似鸟点，且探鸟子系统在当前时刻该前期疑似鸟点的第一阈值范围内无静态点时向驱鸟子系统发送驱鸟信息，探鸟子系统包括采集模块、滤波模块、处理模块、标签模块、聚类模块和筛选模块。
采集模块用于采集驱鸟区域的环境图像发送至处理模块，采集模块可用现有的激光雷达，采集模块通过发送多束激光束，激光束在遇到目标后产生反射光束，根据反射光束得到环境图像，处理模块可用后台的服务器，滤波模块通过滤波窗口在图像数据每个像素点的水平向进行滤波，滤波模块在滤波窗口中的当前点云与前一点云的距离小于设定阈值时发送静态信号，滤波模块在滤波窗口中的当前点云与前一点云的距离大于设定阈值时发送动态信号，处理模块获取静态信号和动态信号发送至标签模块，标签模块根据静态信号给前一点云添加静态标签，标签模块根据动态信号给前一点云添加动态标签，处理模块根据静态标签形成静态点云集，处理模块根据动态标签形成动态点云集，聚类模块对动态点云集以变动的聚类半径进行聚类得到疑似鸟类的动态点云子集，聚类半径与目标至激光雷达模块的间距成正比，处理模块获取动态点云子集发送至筛选模块，筛选模块搜索到当前时刻前期疑似鸟点在上一时刻时第二阈值范围内的疑似鸟点，且筛选模块在当前时刻该前期疑似鸟点的第一阈值范围内时无静态点时向处理模块发送确认信号，处理模块根据命中信息向驱鸟子系统发送驱鸟信息。
驱鸟子系统，用于驱赶鸟类，驱鸟子系统包括控制模块、若干固定驱鸟模块和若干移动驱鸟模块。
固定驱鸟模块排列成固定阵列，固定驱鸟模块的位置预先固定，固定阵列可以是直线形阵列、扇形阵列或矩形阵列，控制模块根据获取的驱鸟信息控制固定驱鸟模块发送出定向驱鸟信号，移动驱鸟模块在固定阵列的间隙内排列成移动阵列，例如移动驱鸟模块可以沿固定驱鸟模块的间隙进行纵向移动或横向移动，控制模块根据驱鸟信息控制移动驱鸟模块移动发送出定向的驱鸟信号，移动驱鸟模块与固定驱鸟模块针对同一目标构成三点定位驱鸟，固定驱鸟模块包括第一激光单元和/或第一声波单元，控制模块根据驱鸟信息控制第一激光单元产生激光驱赶鸟，控制模块根据驱鸟信息控制第一声波单元驱赶鸟，固定驱鸟模块包括具有一定高度的第一安装座，第一安装座的高度可以根据实际需求进行设定，第一激光单元和/或第一声波单元可以安装在第一安装座的顶部上，第一激光单元可用现有直径152mm、波长为532nm的棒状激光器作为激光源，第一声波单元可用现有的扩音器进行声音播放。
探鸟子系统还包括位置模块，位置模块用于计算识别到鸟类的位置信息并匹配到对应位置上的固定驱鸟模块，位置模块可以根据鸟类与固定驱鸟模块中心处夹角进行位置信息的计算，例如鸟类位于固定驱鸟模块中心处左侧30°方向上。
移动驱鸟模块包括第二激光单元和第二声波单元，第二激光单元包括多个独立且颜色不同的激光源，第二激光单元可用现有直径152mm、波长为532nm的棒状激光器作为激光源，例如绿色、黄色或银色等，第二声波单元包括多个不同的声源，第二声波单元可用现有的扩音器播放不同的生源，例如鹰鸣声、狗吠声或锣鼓声等，控制模块顺序控制第二激光单元中的激光源点亮进行驱鸟，控制模块顺序控制第二声波单元进行发声驱鸟，控制模块可用现有C8051F120型号的单片机，移动驱鸟模块包括一定高度的第二安装座、行走轮和导向轮，行走轮安装在第二安装座的底部两侧上，导向轮安装在第二安装座底侧面的中部上，行走轮通过行走电机带动进行行走，行走电机可用现有的减速电机，导向轮通过导向电机带动进行导向，导向电机可用现有的步进电机。
具体实施过程如下：
在驱鸟前，通过驱鸟子系统检测鸟，通过采集模块发射的多束雷达激光，雷达激光束遇到目标时产生反射光束，采集模块根据反射光束形成环境图像，例如采集机场或变电站周围的环境图像，由滤波模块通过一个像素水平向左右一个像素的滤波窗口进行滤波，将像素点分为静态点和动态点，再由标签模块给静态点和动态点添加标签，由聚类模块对动态点以动态的聚类半径进行聚类得到疑似鸟点，聚类半径标表示为r＝(2*PI/360)*d+s，以在50m处为例，计算得到的聚类半径为1.717m，实际测量得垂直的高度为1.728m，故s可取1.728-1.717m，最后由筛选模块在聚类半径范围内筛选静态点，若无静态点，处理模块向驱鸟子系统发送驱鸟信息。
在驱鸟时，控制模块控制距离鸟类最近的两个固定驱鸟模块和一个移动驱鸟模块定向发出驱鸟信号，两个固定驱鸟模块与一个移动驱鸟模块形成了一个三角定位范围的驱鸟区域，驱鸟时，控制模块控制固定驱鸟模块的第一激光单元发射激光和第一声波单元发出声波作为驱鸟信号，同时，控制模块根据位置信息控制移动驱鸟模块沿着移动阵列定向地发送驱鸟信号，例如若干移动驱鸟模块分别朝一个方向发送驱鸟信号，即控制模块控制第二声波单元或第二激光单元发出驱鸟信号，通过在固定和定向发送驱鸟信号的阵列间隙定向地发送驱鸟信号，加强驱鸟信号的驱鸟作用，保证能够将鸟驱赶走。
实施例二
与实施例一的区别是，每个移动驱鸟模块的激光源顺序不同，每个移动驱鸟模块的声源顺序不同，控制模块控制第二声波单元中的声源更换排列顺序，控制模块控制第二激光单元中的激光源更换排列顺序。
若干移动驱鸟模块的激光源以及声源的顺序不同，例如依次发射的绿色、黄色和银色的激光，依次发出锣鼓声、狗吠声和鹰鸣声进行驱鸟，控制模块控制声源和激光源的排列顺序更换，例如将原始的绿色、黄色和银色顺序更换为黄色、绿色和银色，避免若干移动驱鸟模块同时驱鸟时发出相同的激光源或声源，以及提高驱鸟刺激源的新鲜性，避免鸟类在习惯了相应刺激源后无法进行驱赶，提高驱鸟效果。
实施例三
与实施例二的区别是，驱鸟子系统还包括计时模块，控制模块在获取到驱鸟信息时控制计时模块启动计时，探鸟子系统在驱鸟后未探测到鸟类时向控制模块发送离开信号，控制模块在收到离开信号时控制计时模块停止计时并获取计时时长，控制模块获取该计时时长内的声源顺序、激光源顺序和计时时长，控制模块选择计时时长小于时长阈值时的声源顺序和/或激光源顺序作为更换排列顺序的更换目标，即将该声源顺序和/或激光源顺序作为下一驱鸟刺激。
探鸟子系统采集的环境图像包括目标的方位和距离信息，控制模块获取方位和距离信息并计算鸟类被驱离时的行程，模块将行程除以计时时长得到驱离速度，控制模块在驱离速度大于速度阈值时保留对应的声源顺序和/或激光源顺序。
在驱鸟过程中，计算鸟类被探测到至被驱离开间的计时时长，以该计时时长表征驱鸟的有效性，同时根据鸟类驱离时的行程和计时时长得到驱离速度，以计时时长和驱离速度来学习有效驱鸟的声源顺序和激光源顺序，并将实际使用的声源顺序和激光源顺序更换成有效的刺激因素，提高驱鸟的有效性。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.阵列式综合驱鸟系统，其特征在于，包括：
探鸟子系统，采集驱鸟区域的环境图像，所述探鸟子系统从环境图像中识别出鸟类并向驱鸟子系统发送驱鸟信息；
驱鸟子系统，包括控制模块、若干固定驱鸟模块和若干移动驱鸟模块，所述固定驱鸟模块排列成固定阵列，所述控制模块根据获取的驱鸟信息控制固定驱鸟模块发送出定向驱鸟信号，所述移动驱鸟模块在固定阵列的间隙内排列成移动阵列，所述控制模块根据驱鸟信息控制移动驱鸟模块移动发送出定向的驱鸟信号，所述移动驱鸟模块与固定驱鸟模块针对同一目标构成三点定位驱鸟；
每个所述移动驱鸟模块的激光源顺序不同，每个所述移动驱鸟模块的声源顺序不同，所述驱鸟子系统还包括计时模块，所述控制模块在获取到驱鸟信息时控制计时模块启动计时，所述探鸟子系统在驱鸟后未探测到鸟类时向控制模块发送离开信号，所述控制模块在收到离开信号时控制计时模块停止计时并获取计时时长，所述控制模块获取声源顺序、激光源顺序和计时时长，所述探鸟子系统采集的环境图像包括目标的方位和距离信息，所述控制模块获取方位和距离信息并计算鸟类被驱离时的行程，所述控制模块将行程除以计时时长得到驱离速度，所述控制模块在驱离速度大于速度阈值时保留对应的声源顺序和/或激光源顺序。
2.根据权利要求1所述的阵列式综合驱鸟系统，其特征在于：所述固定驱鸟模块包括第一激光单元和/或第一声波单元，所述控制模块根据驱鸟信息控制第一激光单元产生激光驱赶鸟，所述控制模块根据驱鸟信息控制第一声波单元驱赶鸟。
3.根据权利要求2所述的阵列式综合驱鸟系统，其特征在于：所述移动驱鸟模块包括第二激光单元和第二声波单元，所述第二激光单元包括多个独立且颜色不同的激光源，所述第二声波单元包括多个不同的声源，所述控制模块顺序控制第二激光单元中的激光源点亮进行驱鸟，所述控制模块顺序控制第二声波单元进行发声驱鸟。
4.根据权利要求3所述的阵列式综合驱鸟系统，其特征在于：所述控制模块控制第二声波单元中的声源更换排列顺序，所述控制模块控制第二激光单元中的激光源更换排列顺序。
5.根据权利要求4所述的阵列式综合驱鸟系统，其特征在于：所述控制模块选择计时时长小于时长阈值时的声源顺序和/或激光源顺序作为更换目标。
6.根据权利要求1所述的阵列式综合驱鸟系统，其特征在于：所述移动驱鸟模块包括行走轮和导向轮，所述行走轮通过行走电机带动进行行走，所述导向轮通过导向电机带动进行导向。
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