[發(fā)明專利]水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710733729.3
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107478341A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張艷超;高策;王博;陳小林;張建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 荊喆

1.一種水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括航拍器(100)、地面控制中心(200)和后圖像處理分析平臺(300)，所述航拍器(100)包括無人機飛行器(110)、穩(wěn)像云臺(120)、長波紅外光學(xué)系統(tǒng)(130)、長波面陣紅外探測器(140)、導(dǎo)航定位裝置(150)和數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)，所述長波紅外光學(xué)系統(tǒng)(130)、所述長波面陣紅外探測器(140)、所述導(dǎo)航定位裝置(150)和所述數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)通過所述穩(wěn)像云臺(120)掛載于所述無人機飛行器(110)上，

所述地面控制中心(200)與所述航拍器(100)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式進行通信，且所述地面控制中心(200)通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸方式控制所述航拍器(100)對被監(jiān)測水域進行航拍；

所述長波紅外光學(xué)系統(tǒng)(130)在航拍過程中對所述被監(jiān)測水域進行紅外成像，得到所述被監(jiān)測水域的紅外圖像，所述長波面陣紅外探測器(140)接收所述紅外圖像并對所述紅外圖像進行光電轉(zhuǎn)換，得到所述被監(jiān)測水域的航拍紅外圖像數(shù)據(jù)，并將所述航拍紅外圖像數(shù)據(jù)實時發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)進行存儲；

所述后圖像處理分析平臺(300)獲取所述數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)存儲的所述航拍紅外圖像數(shù)據(jù)和所述導(dǎo)航定位裝置(150)實時采集的所述無人機飛行器(110)的附加位置信息，并根據(jù)所述航拍紅外圖像數(shù)據(jù)和所述附加位置信息進行圖像拼接，得到所述被監(jiān)測水域的整體紅外圖像；

所述后圖像處理分析平臺(300)對所述整體紅外圖像進行紅外溫度反演，得到所述被監(jiān)測水域的溫度場分布圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述航拍器(100)還包括數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)，所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)通過所述穩(wěn)像云臺(120)掛載于所述無人機飛行器(110)上，

所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式與所述地面控制中心(200)進行通信；

所述地面控制中心(200)接收所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)發(fā)射的航拍可見光圖像數(shù)據(jù)和無人機飛行器(110)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并對所述航拍可見光圖像數(shù)據(jù)和所述無人機飛行器(110)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時顯示。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述地面控制中心(200)包括分別通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式與所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)通信的地面站(210)和長距離遙控遙測裝置(220)，

所述地面站(210)接收所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)發(fā)射的所述航拍可見光圖像數(shù)據(jù)和所述無人機飛行器(110)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并對所述航拍可見光圖像數(shù)據(jù)和所述無人機飛行器(110)飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行實時顯示；

所述長距離遙控遙測裝置(220)獲取飛行指令，并將所述飛行指令發(fā)送至所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)，所述數(shù)據(jù)收發(fā)裝置(170)將所述飛行指令反饋至所述無人機飛行器(110)，以使所述無人機飛行器(110)根據(jù)所述飛行指令進行飛行。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述后圖像處理分析平臺(300)通過所述航拍器(100)上設(shè)置的USB數(shù)據(jù)接口獲取所述數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)存儲的所述航拍紅外圖像數(shù)據(jù)和所述導(dǎo)航定位裝置(150)實時采集的所述無人機飛行器(110)的附加位置信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述后圖像處理分析平臺(300)根據(jù)所述航拍紅外圖像數(shù)據(jù)和所述附加位置信息進行圖像拼接時，利用SIFT特征匹配算法進行圖像拼接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)處理及存儲裝置(160)為FPGA處理及存儲平臺。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述導(dǎo)航定位裝置(150)為GPS/INS組合導(dǎo)航與定位裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的水體熱污染監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，

所述長波紅外光學(xué)系統(tǒng)(130)的紅外工作波段為8～12μm，地面分辨率為1.5m。