[發明專利]基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統及方法

在審

• 申請號: 201810548096.3
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108734913A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 曾駿;李寧;農偉;秦帆
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G06K9/00;B64C39/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發明提供了一種基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統及方法，其借助無人機在森林監測區域上空巡邏拍攝而獲得的森林監測區域視頻圖像，通過監測服務器的火焰圖像特征識別處理，能夠簡便的實現對森林監測區域的火焰圖像特征識別，判定存在火災風險，從而執行火災報警提示操作，大幅減少人工工作量，降低了人工巡邏成本，并且其巡視范圍不會受到森林地形等因素的限制，能夠保證森林火災監控范圍更加全面，借助無人機也避免了因森林中生存環境惡劣等因素對巡視人員的人身安全帶來風險的問題，能夠全面、準確的對森林火災監控范圍內任意位置存在的火災隱患進行報警，為森林火災監控和預警提供了更完善的解決方案。

技術領域

本發明涉及通信技術及森林防火安全監測技術領域，特別涉及一種基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統及方法。

背景技術

全世界每年平均發生森林火災20多萬次，燒毀森林面積約占全世界森林總面積的1‰以上。由于具有不確定性和突發性，很難對森林火災實現監控和預防。現在森林防火措施主要是采用人工巡視的方式進行火災監測與防范，但人工巡視的工作量大，巡視范圍容易受到森林地形等因素的限制，且人工成本高，還容易因森林中生存環境惡劣等因素對巡視人員的人身安全帶來風險。

目前也有針對于攝像頭定點拍攝并利用火焰識別技術來實現火災監控，但攝像頭定點拍攝監控的監視范圍非常有限，不可避免的存在監視盲區，無法全面、及時的進行森林火災監控反饋。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統及方法，以解決現有技術中針對森林火災監控存在人工成本高、監控范圍受限、火災預警準確性不足等問題

為實現上述目的，本發明采用的森林火災巡邏報警系統方案是：

基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統，包括用于進行火災識別預警處理的監測服務器；所述監測服務器用于獲取在森林監測區域上空巡邏拍攝的無人機所回傳的森林監測區域視頻圖像，并對所述森林監測區域視頻圖像進行火焰圖像特征識別處理，當識別到所述森林監測區域視頻圖像中存在火焰圖像特征時，執行火災報警提示操作。

上述基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統中，作為優化方案，還包括用于在森林監測區域上空巡邏拍攝的無人機，并與監測服務器建立數據通信連接；所述無人機用于實時拍攝森林監測區域視頻圖像，傳送至監測服務器。

上述基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統中，作為優化方案，還包括用于作為報警終端使用的移動終端，并與監測服務器建立數據通信連接；所述監測服務器執行火災報警提示操作包括向移動終端發送火災報警指示信息；所述移動終端用于接收來自監測服務器的火災報警指示信息，并執行火災報警信息提示。

上述基于無人機圖像識別的森林火災巡邏報警系統中，作為一種優選方案，所述監測服務器對森林監測區域視頻圖像進行火焰圖像特征識別處理的處理方式包括：

a1）針對森林監測區域視頻圖像中的一幀圖像，提取該幀圖像中各個像素點的亮度值S和RGB值，其中RGB值包括紅色通道值R、綠色通道值G和藍色通道值B；

a2）分別判斷該幀圖像中每個像素點是否同時滿足如下條件：

條件①：R≥B，且G≥B；

條件②：R≥R_th；

條件③：S≥(255-R)×S_th/R_th；

條件④：R≥R_th，且G≥G_th；或者，|R-G|≥TH₁，且|G-B|≥TH₂；

條件⑤：|G-B|+|R-B|≥TH₃；