[發明專利]一種基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法和系統

有效

• 申請號: 202111460272.6
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114064737B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 吳千文;李秋慧;吳海萍;彭重威;黃祥麟
• 申請（專利權）人: 北部灣大學
• 主分類號: G06F16/2455
• 分類號: G06F16/2455;G06F16/248;G06F16/29;G06V20/05;G06V20/52;G06V10/82;G06Q50/26
• 代理公司: 安徽思沃達知識產權代理有限公司 34220
• 代理人: 朱海東

1.一種基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法，包括連接有云服務器的計算機和與計算機無線連接的無人機，其特征在于，基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法，包括以下步驟：

步驟一：通過互聯網大數據劃定考察海域，并將海域范圍坐標輸入至調查系統中；

步驟二：通過步驟一中得到的海域范圍坐標，進行航線設定，并按航線在目標海域進行飛行；

步驟三：無人機飛行考察過程中，不斷獲取畫面，調查系統則將考察畫面實時對比，捕獲目標；

步驟四：按照已規劃好的航線，考察完畢后，通過返航航線返回起點；

步驟五：將無人機系統內所存儲的有效數據集與數據庫中的數據進行比對，并分析時空分布格局，完成調查；

用于步驟一中，其中，劃分海域的方法為：根據互聯網大數據中漁民、游客、科研人員發現的大型鯨出現的地方為中心，劃定方圓100公里范圍內為可能分布區域，當有多個出現位點時，取最大并集為可能出現海域，該海域的最大方形區域為考察海域；

用于步驟二中，考察法為Z字折線考察法，折線即為無人機航線，折線疏密度與區域大小呈負相關；

其中，該方法應用于基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法的系統，所述系統包括裝于計算機和無人機中的無線傳輸模塊、用于自動或動手對無人機飛行參數進行設定的參數設定模塊、用于實時捕獲海域內鯨類的實時捕獲分析模塊、用于生成無人機飛行操作指令的結果輸出模塊、指令接收模塊、指令匹配模塊、異常預警模塊、用于通過指令控制無人機按航線飛行拍攝的執行模塊和用于將計算機信息與無人機信息實時傳輸反饋的實時上傳模塊，其中，所述參數設定模塊和所述實時捕獲分析模塊均通過所述結果輸出模塊與所述無線傳輸模塊相連接，所述無線傳輸模塊分別連接所述指令接收模塊和所述異常預警模塊，所述指令接收模塊和所述異常預警模塊相連接，所述指令接收模塊通過所述指令匹配模塊與所述執行模塊相連接，所述執行模塊通過所述實時上傳模塊與所述無線傳輸模塊相連接；

所述參數設定模塊包括區域坐標設定模塊和航線設定模塊，所述區域坐標設定模塊用于手動和通過云服務器自動輸入計算獲得考察海域坐標，所述航線設定模塊用于通過區域坐標設定模塊中獲得的海域坐標進行航線分析和制定出航返航的航線；

所述實時捕獲分析模塊包括用于通過無線傳輸模塊獲取無人機所采集的環境信息和畫面信息的信息獲取模塊、用于將無人機拍攝畫面與數據庫中畫面進行比對的畫面對比模塊、用于將無人機傳輸信息中的環境參數信息分離出來的數據獲取模塊、用于將上述獲得的信息進行分析的數據分析模塊和用于將分析后的數據確定是否為考察目標的目標捕獲模塊，其中，所述信息獲取模塊分別連接所述畫面對比模塊和所述數據獲取模塊，所述畫面對比模塊和所述數據獲取模塊通過所述數據分析模塊與所述目標捕獲模塊相連接；

所述結果輸出模塊包括結果分析模塊、結果分類導出模塊、記錄存儲模塊和指令生成模塊，其中，所述結果分析模塊分別連接所述結果分類導出模塊和所述指令生成模塊，所述結果分類導出模塊與所述記錄存儲模塊相連接，所述結果分析模塊用于將實時捕獲分析模塊反饋的數據分解出需要數據，所述結果分類導出模塊用于將分解的數據進行分類整理并導出為同一格式的記錄文件，記錄存儲文件用于將所述結果分類導出模塊獲得的記錄文件按設置節點進行存儲和記錄，所述指令生成模塊用于將結果分析模塊獲得的數據生成無人機的運行指令。

2.根據權利要求1所述的基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法，其特征在于，所述異常預警模塊包括用于將起飛點作為原點記錄坐標軌跡的獨立坐標模塊、用于將接收的坐標指令和獨立坐標軌跡進行坐標比對的坐標對比模塊和用于在所述坐標比對模塊中產生設定偏差數值進行反饋的警報模塊，其中，所述獨立坐標模塊通過所述坐標對比模塊與所述警報模塊相連接，所述警報模塊分別連接指令接收模塊和實時上傳模塊。

3.根據權利要求1所述的基于無人機的大型鯨類時空分布調查方法，其特征在于，用于步驟三中，無人機裝配有廣角鏡頭、1-100倍變焦鏡頭和熱成像鏡頭，計算機連接卷積神經網絡對海上目標進行自主比對，確定是否為鯨類。