[發明專利]一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法

有效

• 申請號: 202010555134.5
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111638728B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 譚鶴翔;劉力源;陳文杰;秦麗冰;朱潔;黃海平
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

1.一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：其步驟為：

S1，調度中心周期性地收集分散部署在任務區域內的傳感器采集信息，包括移動物體運動數據；

S2，調度中心根據采集的信息移動物體運動數據預測具有時效約束的聚集區域，計算得到一系列待監測區域；

S3，調度中心根據當前車輛和無人機可用情況、待監測區域規模信息，計算需要派出的車輛、紅外無人機和攝像無人機數量；調度中心計算得到優先級最高的區域，優先指派車輛與無人機到達優先級最高的待監測區域；區域優先級根據聚集范圍、預測人數、數據新鮮度的信息綜合判斷得出；

S4，調度中心使用路徑規劃算法規劃攜帶有紅外掃描裝置的紅外無人機的飛行路徑，使得紅外無人機紅外掃描整個待監測區域，標記其中的高溫點為疑似聚集點，將疑似聚集點坐標傳回調度中心；

S5，調度中心根據疑似聚集點分布情況，計算攜帶攝像設備的攝像無人機的飛行路徑，放飛攝像無人機對所有疑似聚集點進行視頻拍攝；

S6，調度中心根據攝像無人機所采集視頻數據量，利用無人機、車輛和調度中心計算能力分配圖像識別任務，對視頻數據執行人臉識別、行為識別的模式識別算法，并計算當前疑似聚集點坐標和預計聚集點坐標，將這些坐標傳給調度中心；

S7，調度中心根據模式識別結果，判斷各個當前疑似聚集點和預計聚集點的人群人數是否超過當地規定的最大聚集人數；如果超過最大聚集人數，則將改該聚集點坐標標記為待驅散聚集點；

S8，調度中心對每一個待驅散聚集點，調度安排由人工控制的攜帶播音設備和測溫設備的驅散無人機前往，對人群進行播音驅散，在防控人員認為必要時，對聚集人員進行測溫；判斷所有帶驅散聚集點是否完成處理，若仍存在待驅散聚集點，則重復S6，否則進行S9；

S9，判斷當前待監測區域是否完全完成監控，如果不是，等待傳感器數據并重新從S2開始執行，如果已經監控完所有的子區域，則執行S10；

S10，回收所有無人機，監控任務完成。

2.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S1中的物體運動數據至少包含移動物體的數量、移動速度、移動方向的信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S2中，調度中心以時間窗口T為周期，所采集的數據、規劃和調度方案具有時效約束，即其有效性均隨時間增長而逐漸下降，在調度優化時為采集數據設置新鮮度指標，路徑規劃與調度方案的完成時間需為有效時間內可完成的，否則為無效的方案。

4.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S2中的聚集區的約束時效指，從一次預測完成開始有效，到下一次預測時失效； 任務子區域半徑不得大于無人機最大工作半徑； 如果大于，就平分為兩個任務子區域； 兩個任務子區域中心之間距離不得小于無人機最大工作半徑，如果小于，就合并這兩個子區域為一個大的任務子區域。

5.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S3中，優先級采用估計的聚集人數和任務子區域半徑的平方的比值計算。

6.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S4中的路徑規劃算法需要無人機的紅外監測范圍半徑r1，無人機飛行速度v1和紅外無人機的數量m1信息，計算結果必須包括無人機飛行的速度、方向和飛行的高度。

7.根據權利要求1所述的一種基于車載無人機的快速大范圍人群聚集情況監控方法，其特征在于：步驟S4中的高溫點為，無人機遠距離掃描粗略測溫的結果在30到45攝氏度之間的地點，將其標定為疑似聚集點。