CN112989941B - 一种基于地图的视像信息传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于地图的视像信息传输系统，包括若干无人机和若干信息接收端，所述无人机上设有摄像机，所述无人机均配置有巡视信息，所述巡视信息包括巡视路线和所述摄像机拍摄角度，不同所述无人机内配置的巡视信息不同，所述无人机按照所述巡视路线进行移动。先通过对拍摄的森林图像进行色相识别获得对应的色相信息以此来构建背景图像，然后对监测时间段拍摄的森林图像进行色相识别并将此与背景图像进行对比，从而识别监测时段的异常情况。本发明只需识别森林图像的色相，将复杂的图像信息进行简化，大幅减少了完成较高强度的监测所需的计算量。再者每隔一段时间背景图像就重新进行构建，可很大程度上提高监测的准确度。

Description

一种基于地图的视像信息传输系统
技术领域
本发明涉及地图技术领域，尤其是涉及一种基于地图的视像信息传输系统。
背景技术
我国森林资源覆盖面积大，现今监测森林安全(火灾、外来人员乱入等情况)的方法以嘹望塔、地面巡护和卫星探测为主。若采用嘹望塔和地面巡护的方式获取森林的视像信息，每年需要投入大量的人力物力对森林进行巡视，且巡视的频率不可能很高往往不能及时地发现安全隐患，再者森林的深处存在较大危险，巡视存在较大安全隐患；若采用卫星探测的方式获取森林的视像信息，因森林有较多树木遮挡以及拍摄精确度的原因，只有发展到一定规模的安全问题(如火灾)卫星才能探测到。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种不需要工作人员亲自在森林里巡查就能快速发现森林中的安全隐患的基于地图的视像信息传输系统。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于地图的视像信息传输系统，包括若干无人机和若干信息接收端，所述无人机上设有摄像机、背景构建模块、异常监测模块和信息传输模块，所述摄像机用于拍摄森林图像信息，所述无人机均配置有巡视信息，所述巡视信息包括巡视路线和所述摄像机拍摄角度，不同所述无人机内配置的巡视信息不同，所述无人机按照所述巡视路线进行移动，所述信息接收端包括异常信息接收模块；
所述背景构建模块包括背景特征捕捉单元、背景图像构建单元和背景上传单元；
所述背景特征捕捉单元，获得所述摄像机拍摄的森林视频，以第一帧数从所述森林视频中截取图像作为第一图像信息，对所述第一图像信息进行色相识别获得背景图像色相信息；
所述背景图像构建单元，获取所述背景图像色相信息，根据预设的色相差异基准度将所述背景图像色相信息分成若干背景色区并获得所述背景色区的背景色相信息，所述背景色相信息包括背景色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第一图像信息中的位置信息，根据所述背景色相信息构建背景图像；
所述背景上传单元，获取所述巡视信息、所述第一帧数和所述背景图像，根据所述巡视信息和所述第一帧数得到所述背景图像对应的位置信息作为背景定位信息，将所述背景定位信息和所述背景图像上述至所述异常监测模块；
所述异常监测模块包括监测信息获取单元和异常特征捕捉单元；
所述监测信息获取单元，获取另一时间段所述摄像机拍摄的森林监测视频和对应的巡视信息，获取所述背景定位信息，以第二帧数从所述森林监测视频中截取图像作为第二图像信息，根据所述巡视信息和所述第二帧数得到所述第二图像信息对应的位置信息作为图像定位信息，所述图像定位信息具有对应的所述背景定位信息，对所述第二图像信息进行色相识别获得监测图像色相信息；
所述异常特征捕捉单元，获得所述监测图像色相信息和对应的位置信息以及所述背景图像，根据预设的色相差异基准度将所述监测图像色相信息分成若干监测色区并获得所述监测色区的监测色相信息，所述监测色相信息包括监测色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第二图像信息中的位置信息，将所述监测色相信息与所述背景图像的背景色相信息进行对比得到色区差异度，若所述色区差异度大于预设的色区差异度基准值，则将第二图像信息和对应的图像定位信息发送至所述信息传输模块；
所述信息传输模块，接收到所述第二图像信息和对应的图像定位信息并上传至所述异常信息接收模块。
作为优选，所述信息传输模块还预存有所述异常信息接收模块的定位，将所述第二图像信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块。
作为优选，若所述信息传输模块接收到最近的所述异常信息接收模块回复的已处理信息，则结束运行直至再次被触发；若所述信息传输模块未接收到最近的所述异常信息接收模块回复的已处理信息，则屏蔽该异常信息接收模块的位置信息并重新确定最近的异常信息接收模块。
作为优选，所述信息传输模块还接收所述监测色相信息，所述监测色相信息的数据量小于所述第二图像信息，所述信息传输模块中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第一传输距离基准值，则将所述监测色相信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块。
作为优选，所述信息传输模块中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第二传输距离基准值，则仅将图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块。
作为优选，在所述异常监测模块将图像定位信息发送至信息传输模块前，所述背景上传单元提前将下一帧数对应的背景图像上传至所述异常监测模块。
作为优选，所述异常信息接收模块中存储有无人机的编号以及对应的巡视信息。
作为优选，所述摄像机以第一频率拍摄所述森林视频以第二频率拍摄所述森林监测视频，所述第一频率小于第二频率。
作为优选，所述第一频率是所述第二频率的1/1000～1/100。
作为优选，所述第一频率是所述第二频率的1/500～1/300。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：先通过对拍摄的森林图像进行色相识别获得对应的色相信息以此来构建背景图像，然后对监测时间段拍摄的森林图像进行色相识别并将此与背景图像进行对比，从而识别监测时段的异常情况。本发明只需识别森林图像的色相，将复杂的图像信息进行简化，大幅减少了完成较高强度的监测所需的计算量。再者每隔一段时间背景图像就重新进行构建，可很大程度上提高监测的准确度。
附图说明
图1为基于地图的视像信息传输系统的原理图。
附图标记说明如下：100、无人机；010、摄像机；020、背景构建模块；021、背景特征捕捉单元；022、背景图像构建单元；023、背景上传单元；030、异常监测模块；031、监测信息获取单元；032、异常特征捕捉单元；040、信息传输模块；050、异常信息接收模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1：
如图1所示，一种基于地图的视像信息传输系统，包括若干无人机100和若干信息接收端，所述无人机100上设有摄像机010、背景构建模块020、异常监测模块030和信息传输模块040，所述摄像机010用于拍摄森林图像信息，所述无人机100均配置有巡视信息，所述巡视信息包括巡视路线和所述摄像机010拍摄角度，不同所述无人机100内配置的巡视信息不同，所述无人机100按照所述巡视路线进行移动，所述信息接收端包括异常信息接收模块050；
所述背景构建模块020包括背景特征捕捉单元021、背景图像构建单元022和背景上传单元023；
所述背景特征捕捉单元021，获得所述摄像机010拍摄的森林视频，以第一帧数从所述森林视频中截取图像作为第一图像信息，对所述第一图像信息进行色相识别获得背景图像色相信息；
所述背景图像构建单元022，获取所述背景图像色相信息，根据预设的色相差异基准度将所述背景图像色相信息分成若干背景色区并获得所述背景色区的背景色相信息，所述背景色相信息包括背景色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第一图像信息中的位置信息，根据所述背景色相信息构建背景图像；
所述背景上传单元023，获取所述巡视信息、所述第一帧数和所述背景图像，根据所述巡视信息和所述第一帧数得到所述背景图像对应的位置信息作为背景定位信息，将所述背景定位信息和所述背景图像上述至所述异常监测模块030；
所述异常监测模块030包括监测信息获取单元031和异常特征捕捉单元032；
所述监测信息获取单元031，获取另一时间段所述摄像机010拍摄的森林监测视频和对应的巡视信息，获取所述背景定位信息，以第二帧数从所述森林监测视频中截取图像作为第二图像信息，根据所述巡视信息和所述第二帧数得到所述第二图像信息对应的位置信息作为图像定位信息，所述图像定位信息具有对应的所述背景定位信息，对所述第二图像信息进行色相识别获得监测图像色相信息；
所述异常特征捕捉单元032，获得所述监测图像色相信息和对应的位置信息以及所述背景图像，根据预设的色相差异基准度将所述监测图像色相信息分成若干监测色区并获得所述监测色区的监测色相信息，所述监测色相信息包括监测色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第二图像信息中的位置信息，将所述监测色相信息与所述背景图像的背景色相信息进行对比得到色区差异度，若所述色区差异度大于预设的色区差异度基准值，则将第二图像信息和对应的图像定位信息发送至所述信息传输模块040；
所述信息传输模块040，接收到所述第二图像信息和对应的图像定位信息并上传至所述异常信息接收模块050。
先通过对拍摄的森林图像进行色相识别获得对应的色相信息以此来构建背景图像，然后对监测时间段拍摄的森林图像进行色相识别并将此与背景图像进行对比，从而识别监测时段的异常情况。本发明只需识别森林图像的色相，将复杂的图像信息进行简化，大幅减少了完成较高强度的监测所需的计算量。再者每隔一段时间背景图像就重新进行构建，可很大程度上提高监测的准确度。
所述信息传输模块040还预存有所述异常信息接收模块050的定位，将所述第二图像信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块050。若所述信息传输模块040接收到最近的所述异常信息接收模块050回复的已处理信息，则结束运行直至再次被触发；若所述信息传输模块040未接收到最近的所述异常信息接收模块050回复的已处理信息，则屏蔽该异常信息接收模块050的位置信息并重新确定最近的异常信息接收模块050。所述信息传输模块040还接收所述监测色相信息，所述监测色相信息的数据量小于所述第二图像信息，所述信息传输模块040中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块050的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第一传输距离基准值，则将所述监测色相信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块050。所述信息传输模块040中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块050的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第二传输距离基准值，则仅将图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块050。森林中信号较差，数据的远距离传输会比较困难且容易造成数据的丢失。上述程序的设置可确保信息传输模块040的数据传输到异常信息接收模块050。
在所述异常监测模块030将图像定位信息发送至信息传输模块040前，所述背景上传单元023提前将下一帧数对应的背景图像上传至所述异常监测模块030。在有第二图像信息需要进行识别的情况下，上述程序的设置可剔除异常监测模块030的空档时间。
所述异常信息接收模块050中存储有无人机100的编号以及对应的巡视信息。若无人机100出现异常，上述程序的设置可将出故障的无人机100的搜寻范围进行缩小。
所述摄像机010以第一频率拍摄所述森林视频以第二频率拍摄所述森林监测视频，所述第一频率小于第二频率。森林自然生长的速度不会太快，第一频率过高会造成资源的浪费。优选地，所述第一频率是所述第二频率的1/1000或1/100或两者之间。更优选地，所述第一频率是所述第二频率的1/500或1/300或两者之间。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于包括若干无人机(100)和若干信息接收端，所述无人机(100)上设有摄像机(010)、背景构建模块(020)、异常监测模块(030)和信息传输模块(040)，所述摄像机(010)用于拍摄森林图像信息，所述无人机(100)均配置有巡视信息，所述巡视信息包括巡视路线和所述摄像机(010)拍摄角度，不同所述无人机(100)内配置的巡视信息不同，所述无人机(100)按照所述巡视路线进行移动，所述信息接收端包括异常信息接收模块(050)；
所述背景构建模块(020)包括背景特征捕捉单元(021)、背景图像构建单元(022)和背景上传单元(023)；
所述背景特征捕捉单元(021)，获得所述摄像机(010)拍摄的森林视频，以第一帧数从所述森林视频中截取图像作为第一图像信息，对所述第一图像信息进行色相识别获得背景图像色相信息；
所述背景图像构建单元(022)，获取所述背景图像色相信息，根据预设的色相差异基准度将所述背景图像色相信息分成若干背景色区并获得所述背景色区的背景色相信息，所述背景色相信息包括背景色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第一图像信息中的位置信息，根据所述背景色相信息构建背景图像；
所述背景上传单元(023)，获取所述巡视信息、所述第一帧数和所述背景图像，根据所述巡视信息和所述第一帧数得到所述背景图像对应的位置信息作为背景定位信息，将所述背景定位信息和所述背景图像上传至所述异常监测模块(030)；
所述异常监测模块(030)包括监测信息获取单元(031)和异常特征捕捉单元(032)；
所述监测信息获取单元(031)，获取另一时间段所述摄像机(010)拍摄的森林监测视频和对应的巡视信息，获取所述背景定位信息，以第二帧数从所述森林监测视频中截取图像作为第二图像信息，根据所述巡视信息和所述第二帧数得到所述第二图像信息对应的位置信息作为图像定位信息，所述图像定位信息具有对应的所述背景定位信息，对所述第二图像信息进行色相识别获得监测图像色相信息；
所述异常特征捕捉单元(032)，获得所述监测图像色相信息和对应的位置信息以及所述背景图像，根据预设的色相差异基准度将所述监测图像色相信息分成若干监测色区并获得所述监测色区的监测色相信息，所述监测色相信息包括监测色区的平均色相信息、色相色区的面积和轮廓以及色相色区在第二图像信息中的位置信息，将所述监测色相信息与所述背景图像的背景色相信息进行对比得到色区差异度，若所述色区差异度大于预设的色区差异度基准值，则将第二图像信息和对应的图像定位信息发送至所述信息传输模块(040)；
所述信息传输模块(040)，接收到所述第二图像信息和对应的图像定位信息并上传至所述异常信息接收模块(050)。
2.根据权利要求1所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述信息传输模块(040)还预存有所述异常信息接收模块(050)的定位，将所述第二图像信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块(050)。
3.根据权利要求2所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，若所述信息传输模块(040)接收到最近的所述异常信息接收模块(050)回复的已处理信息，则结束运行直至再次被触发；若所述信息传输模块(040)未接收到最近的所述异常信息接收模块(050)回复的已处理信息，则屏蔽该异常信息接收模块(050)的位置信息并重新确定最近的异常信息接收模块(050)。
4.根据权利要求3所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于， 所述信息传输模块(040)还接收所述监测色相信息，所述监测色相信息的数据量小于所述第二图像信息，所述信息传输模块(040)中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块(050)的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第一传输距离基准值，则将所述监测色相信息和对应的图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块(050)。
5.根据权利要求3所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述信息传输模块(040)中根据图像定位信息和最近的异常信息接收模块(050)的定位计算得到信息传输距离，若所述信息传输距离小于预设的第二传输距离基准值，则仅将图像定位信息发送至最近的异常信息接收模块(050)。
6.根据权利要求1所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，在所述异常监测模块(030)将图像定位信息发送至信息传输模块(040)前，所述背景上传单元(023)提前将下一帧数对应的背景图像上传至所述异常监测模块(030)。
7.根据权利要求1所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述异常信息接收模块(050)中存储有无人机(100)的编号以及对应的巡视信息。
8.根据权利要求1所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述摄像机(010)以第一频率拍摄所述森林视频，以第二频率拍摄所述森林监测视频，所述第一频率小于第二频率。
9.根据权利要求8所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述第一频率是所述第二频率的1/1000~1/100。
10.根据权利要求9所述的一种基于地图的视像信息传输系统，其特征在于，所述第一频率是所述第二频率的1/500~1/300。
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