CN113762127B - 基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法 - Google Patents
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Abstract
由于城市建设用地都有原始数据可以追踪和校对，因此规范用地过程中，需要在一定时期对土地进行测量，并确定居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、交通设施用地、公用设施用地、绿地的所在面积，与图纸校对，并将不规范的用地申报给有关部门，需要测量土地面积，并将测量后的数据与原始图纸核对，传统的测量方法仅仅是明确面积。本发明目的是提供基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，其具有方便将测量地图后的数据与原始数据精确比对的优点。
Description
技术领域
本发明属于影响智能识别领域，具体涉及基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法。
背景技术
城市建设用地，指城市和县人民政府所在地镇内的居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、交通设施用地、公用设施用地、绿地。为了规范用地，需要对城市建设用地的使用面积进行测量，以便进行管理，这样也可以有效地减少土地流转过程中产生的纠纷。
由于城市建设用地都有原始数据可以追踪和校对，因此规范用地过程中，需要在一定时期对土地进行测量，并确定居住用地、公共管理与公共服务用地、商业服务业设施用地、工业用地、物流仓储用地、交通设施用地、公用设施用地、绿地的所在面积，与图纸校对，并将不规范的用地申报给有关部门，需要测量土地面积，并将测量后的数据与原始图纸核对，传统的测量方法仅仅是明确面积，目前没有较好的比对方法来确保比对精度。
发明内容
本发明目的是提供基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，其具有方便将测量地图后的数据与原始数据精确比对的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，包括如下步骤：
Stp1：通过数据库系统获取所测土地的原始地图和土地比例；
Stp2：通过卫星影像获取最新所测土地的二维平面图；
Stp3：利用预测模型对土地的二维平面图进行初步的土地类型区域的识别和标记；
Stp4：通过红外线无人机对最新所测土地进行相对高度的测量；
Stp5：通过分析无人机红外高度的数据，通过与卫星影像所得出的二维平面图进行模拟合成，得到具有三维空间型的土地类型分类的有限元模型；
Stp6：通过与原始土地的有限元模型进行重合比对，得出变化区域的变化特征与变化数据，通过不同的比对目的而得出最终结论；
Stp7：将历次检测数据上传至云端数据库，为下次数据对比提供数据依据。
优选的，所述土地类型包括有农业用地（耕地、园地、林地、水域）、商业用地、建筑用地、旅游用地、居民住宅地和未开发土地，使得该方法可针对多种不同用途的土地测量均可适用，所述变化区域可包括有土地利用总体变化、变化幅度、动态度、变化空间以及变化类型。
优选的，所述红外无人机检测还包括有信号仪，所诉信号仪可针对所测土地面积过大时，无人机的检测接受信号和遥控信号的不足，使得该方法可针对于大部分土地变化区域的检测。
优选的，所述信号仪通过气球装置升至指定位置，为红外无人机进行红外高度测量时提供信号源和接收源，所述气球装置包括有机架，所述机架为上端圆形开口的中空圆筒型结构，所述机架上方均匀固定有升空气球装置，所述机架内部中间设置有隔板，所述隔板下方固定有信号仪，所述隔板上方固定有电源和控制器，所述机架上方开口处设置有高亮度保温灯，所述机架底端固定有牵引绳与地面连接。
优选的，所述升空气球装置包括有内层气球和外层气球，所述内层气球为内充有可升空的气体，所述内层气球设置为均匀围绕成球体的瓣状结构，所述内层气球内部气体始终处于充满状态，所述内层气球初始形状为方向向下的弯钩形气囊形状，当无外力因素影响时，内层气球将向下包裹住所述机架，此时内层气球起到保护机架的作用，所述外层气球为包裹与内层气球之外的瓣状结构，所述外层气球内部可充有升空气体，所述外层气球底部均设置有气孔，所述气孔与所述控制器连接，所述内层气球与所述外层气球之间设置有隔温层，两者之间温度互不影响，所述外层气球内部弯曲处固定设置有弹性可形变条。
优选的，所述弹性可形变条只存在有向内弯曲和向外弯曲两种状态。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
一、本发明提供了基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，通过卫星影像和无人机红外测距的方法，实现了对所测土地区域的三维模拟和有限元分析，同时通过对不同时间段检测的对比，能够通过计算机模拟变化区域的土地利用总体变化、变化幅度、动态度、变化空间以及变化类型的不同，尽可能的降低比对过程中的误差，确保对比数据的准确性；将上述的比对方法应用至计算机装置或者是可储存计算机程序的储存介质上，进行程序比对，去除了该比对方法手动操作的误差，在计算机程序中得到更为精准的数据。
二、本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，利用无人机只需装载红外设备的特点，可以大幅度减轻无人机的载荷和工作量，利用无人机测的所过区域的相对高度差，来实现对卫星影像的三维立体合成，同时利用预测模型的土地类型区域标识，来直观的体现变化区域的具体变化。
三、本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，通过设置有气球装置将信号仪升至空中，来实现无人机信号的延续和接受，确保在大范围土地检测时，无人机的续航和信号问题得以充分的解决，同时通过对气球装置的设计，三种不同的状态下的气球装置可满足不同时间气候或者状态下的作用，同时利用温度对气体的影响，来控制气球装置的高度控制，使得信号仪能够在空中平稳的接受到无人机的信号，同时在下落过程中气球对信号仪有一个比较大的保护作用，同时，通过对内层气球和外层气球的瓣状设置，防止了单个气球泄漏损坏时的信号仪的高空掉落的风险。
附图说明
图1是本发明的基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法流程图；
图2是本发明的基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法的整体示意图；
图3是本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法的气球升空装置示意图；
图4是本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法的气球升空装置状态一的示意图；
图5是本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法的气球升空装置状态二的示意图；
图6是本发明基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法的气球升空装置状态三的示意图；
图中：1信号仪、2气球装置、3红外无人机、4机架、5升空气球装置、6隔板、7电源、8控制器、9高亮度保温灯、10牵引绳、501内层气球、502外层气球、503气孔、504隔温层、505弹性可形变条。
具体实施方式
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，包括如下步骤：
Stp1：通过数据库系统获取所测土地的原始地图和土地比例；
Stp2：通过卫星影像获取最新所测土地的二维平面图；
Stp3：利用预测模型对土地的二维平面图进行初步的土地类型区域的识别和标记；
Stp4：通过红外线无人机对最新所测土地进行相对高度的测量；
Stp5：通过分析无人机红外高度的数据，通过与卫星影像所得出的二维平面图进行模拟合成，得到具有三维空间型的土地类型分类的有限元模型；
Stp6：通过与原始土地的有限元模型进行重合比对，得出变化区域的变化特征与变化数据，通过不同的比对目的而得出最终结论；
Stp7：将历次检测数据上传至云端数据库，为下次数据对比提供数据依据。
具体的，所述土地类型包括有农业用地（耕地、园地、林地、水域）、商业用地、建筑用地、旅游用地、居民住宅地和未开发土地，使得该方法可针对多种不同用途的土地测量均可适用，所述变化区域可包括有土地利用总体变化、变化幅度、动态度、变化空间以及变化类型。
具体的，所述红外无人机检测还包括有信号仪1，所诉信号仪1可针对所测土地面积过大时，无人机的检测接受信号和遥控信号的不足，使得该方法可针对于大部分土地变化区域的检测。
具体的，所述信号仪1通过气球装置2升至指定位置，为红外无人机3进行红外高度测量时提供信号源和接收源，所述气球装置2包括有机架4，所述机架4为上端圆形开口的中空圆筒型结构，所述机架4上方均匀固定有升空气球装置5，所述机架4内部中间设置有隔板6，所述隔板6下方固定有信号仪1，所述隔板6上方固定有电源7和控制器8，所述机架4上方开口处设置有高亮度保温灯9，所述机架4底端固定有牵引绳10与地面连接。
具体的，所述升空气球装置5包括有内层气球501和外层气球502，所述内层气球501为内充有可升空的气体，所述内层气球501设置为均匀围绕成球体的瓣状结构，所述内层气球501内部气体始终处于充满状态，所述内层气球501初始形状为方向向下的弯钩形气囊形状，当无外力因素影响时，内层气球501将向下包裹住所述机架4，此时内层气球501起到保护机架4的作用，所述外层气球502为包裹与内层气球501之外的瓣状结构，所述外层气球502内部可充有升空气体，所述外层气球502底部均设置有气孔503，所述气孔503与所述控制器8连接，所述内层气球501与所述外层气球502之间设置有隔温层504，两者之间温度互不影响，所述外层气球502内部弯曲处固定设置有弹性可形变条505。
具体的，所述弹性可形变条505只存在有向内弯曲和向外弯曲两种状态。
工作原理
得到所测土地的位置与区域，根据土地大致范围，设置若干个信号仪，
将信号仪1放入气球装置2中，由于此时外层气球502并未充气，只有内层气球501充满升空气体，此时由于内层气球501本身的结构影响，内层气球501向下内卷，此时内层气球501使得弹性可变性条505向内弯曲以适应机架4的下端圆弧型结构，内层气球501将包裹住机架4，此时内层气球501对机架4具有一定的保护作用。
对外层气球502进行充气，此时由于外层气球502的气体的影响，使得内层气球501向上翻折，此时信号仪1在内层气球501和外层气球502的作用下向上移动，同时利用牵引绳10将其与地面相连接，防止偏离。
根据不同地点的不同气候和不同的温差范围，来适应性的设置气球的形态。
实施例1：当气候炎热时，则将外层气球502充气时，在外层气球502将内层气球501向上翻折但未使得弹性可形变条505向外翻转时，此时停止充气，此时外层气球502和内层气球501处于向外翻转的状态，气球装置2升空后，由于外层气球502处于向外翻转的状态，此时气球装置2处于相对散热的状态下，防止因为温度过高，气球内部的气体膨胀，而对上升高度有一定的影响。
实施例2：当气候寒冷时，则将外层气球502充气时，外层气球502充入气体直到内层气球501向上翻折同时弹性可形变条505向外翻转时，此时外层气球502和内层气球501向内包裹，使得外层气球502和内层气球501包裹成一个类似内部中空的大的球体，此时高亮度保温灯9的温度将被外层气球和内层气球包裹于内部空间内，为提高升空高度提供一定的帮助。
实施例3：当昼夜温差大时，寒冷状态下将外层气球502和内层气球501包裹成球体升空后，后续由于天气的上升，温度将外层气球502内部的气体迅速加热，而内层气球501和外层气球502之间设置有隔温层504，此时只有外层气球502的温度上升，气体密度增大，此时外层气球502内部的气体膨胀，达到一定极限后，气体将弹性可形变条505反向变形，此时外层气球502和内层气球501的状态将处于向外翻转的状态，此时气球装置自动转变为散热状态，相对来说具有一定的散热效果。
此时通过卫星影像得到所测土地的二维平面图，传输至处理端，红外无人机按照规划路线工作，同时通过处理段对二维平面图的土地类型区域的识别叠加对红外无人机所测实时相对高度的模拟合成，得到具有三维空间型的土地类型分类的有限元模型，通过与原始土地的有限元模型进行重合比对，得出变化区域的变化特征与变化数据，通过不同的比对目的而得出最终结论，将历次检测数据上传至云端数据库，为下次数据对比提供数据依据。
当放下气球装置时，控制器控制外层气球通过气孔503放气，气球装置缓慢下降，此时由于外层气球的放气，内层气球会在自身形状的影响下向下翻折，并最终包裹住机架4，在最后会对机架4进行一个保护作用。
本发明通过设置多组内层气球和外层气球，使得在任意一组气球发生泄漏或者故障时，不会导致机架的突然掉落，防止信号仪从高空掉落而损坏。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，包括如下步骤：
Stp1：通过数据库系统获取所测土地的原始地图和土地比例；
Stp2：通过卫星影像获取最新所测土地的二维平面图；
Stp3：利用预测模型对土地的二维平面图进行初步的土地类型区域的识别和标记；
Stp4：通过红外线无人机对最新所测土地进行相对高度的测量；
Stp5：通过分析无人机红外高度的数据，通过与卫星影像所得出的二维平面图进行模拟合成，得到具有三维空间型的土地类型分类的有限元模型；
Stp6：通过与原始土地的有限元模型进行重合比对，得出变化区域的变化特征与变化数据，通过不同的比对目的而得出最终结论；
Stp7：将历次检测数据上传至云端数据库，为下次数据对比提供数据依据；
红外无人机检测还包括有信号仪（1），所述信号仪（1）可针对所测土地面积过大时，无人机的检测接受信号和遥控信号的不足，使得红外无人机可针对于大部分土地变化区域的检测，所述信号仪（1）通过气球装置（2）升至指定位置，为红外无人机（3）进行红外高度测量时提供信号源和接收源，所述气球装置（2）包括有机架（4），所述机架（4）为上端圆形开口的中空圆筒型结构，所述机架（4）上方均匀固定有升空气球装置（5），所述机架（4）内部中间设置有隔板（6），所述隔板（6）下方固定有信号仪（1），所述隔板（6）上方固定有电源（7）和控制器（8），所述机架（4）上方开口处设置有高亮度保温灯（9），所述机架（4）底端固定有牵引绳（10）与地面连接；
所述升空气球装置（5）包括有内层气球（501）和外层气球（502），所述内层气球（501）为内充有可升空的气体，所述内层气球（501）设置为均匀围绕成球体的瓣状结构，所述内层气球（501）内部气体始终处于充满状态，所述内层气球（501）初始形状为方向向下的弯钩形气囊形状，当无外力因素影响时，内层气球（501）将向下包裹住所述机架（4），此时内层气球（501）起到保护机架（4）的作用，所述外层气球（502）为包裹与内层气球（501）之外的瓣状结构，所述外层气球（502）内部可充有升空气体，所述外层气球（502）底部均设置有气孔（503），所述气孔（503）与所述控制器（8）连接，所述内层气球（501）与所述外层气球（502）之间设置有隔温层（504），两者之间温度互不影响，所述外层气球（502）内部弯曲处固定设置有弹性可形变条（505）。
2.根据权利要求1所述的基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，其特征在于：所述土地类型包括有农业用地、商业用地、建筑用地、旅游用地、居民住宅地和未开发土地，所述变化区域包括有土地利用总体变化、变化幅度、动态度、变化空间以及变化类型。
3.根据权利要求1所述的基于影像智能识别技术自动检测变化区域的方法，其特征在于：所述弹性可形变条（505）只存在有向内弯曲和向外弯曲两种状态。
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