一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115515077A(43)申请公布日2022.12.23(21)申请号202211465106.XH04Q9/00(2006.01)(22)申请日2022.11.22G01D21/02(2006.01)G01S13/86(2006.01)(71)申请人广东海洋大学地址524088广东省湛江市麻章区海大路1号(72)发明人王骥陈宇歌杨玉强谢再秘莫春梅李依潼刘雯景(74)专利代理机构广州专理知识产权代理事务所(普通合伙)44493专利代理师曲超(51)Int.Cl.H04W4/029(2018.01)H04W4/38(2018.01)H04W4/40(2018.01)H04W84/18(2009.01)权利要求书3页说明书12页附图2页(54)发明名称一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法及系统(57)摘要本发明公开了一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法及系统，通过在无人机载具上设置多种监测设备，对区域盲点的待监测区域进行无人机识别，并构建建筑物信息、安防信息和环境数据；克服传统智能小区应用中通过在现场安装监测设备无法对整个区域实现无死角监控的难题，利用无人机进行全区域的数据采集并进行动态监测展示，可以对整个目标区域进行全方位、无死角的智能监控，实现目标区域的实时数据动态展示，为目标区域工作人员提供全方位、无死角的实时监测数据，进一步为智能小区、智慧家庭提供解决方案。CN115515077ACN115515077A权利要求书1/3页1.一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法，其特征在于，应用于无人机载具，所述无人机载具上设置有多种监测设备，所述监测设备包括摄像头、红外传感器、雷达传感器和环境监测传感器；所述方法包括：获取目标区域上的整体布局图，对所述整体布局图进行网格化处理，得到网格布局图；其中，所述整体布局图上标记有现场设置监测设备的地方及其对应的监测范围；根据现场设置监测设备的地方及其对应的监测范围，在所述网格布局图中划分已监测区域和待监测区域；其中，已监测区域是指现场设置监测设备所对应的监测范围区域，待监测区域是指通过无人机载具进行监测的区域；接收无人机载具在所述待监测区域的监测数据，包括由摄像头采集的图像数据、由红外传感器采集的红外数据、由雷达传感器采集的雷达数据，以及由环境监测传感器采集的环境数据；根据所述图像数据和所述雷达数据，生成待监测区域的建筑物信息，作为第一维度信息；根据所述红外数据和所述图像数据，生成待监测区域的安防信息，作为第二维度信息；根据所述环境数据、所述第一维度信息和所述第二维度信息，实时生成所述待监测区域的动态监测信息。2.如权利要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法，其特征在于，所述根据所述图像数据和所述雷达数据，生成待监测区域的建筑物信息，作为第一维度信息的步骤，具体包括：对所述图像数据中的建筑物特征进行识别，得到待监测区域中的建筑物平面信息；对所述建筑物特征中对应的雷达数据进行提取，得到每个建筑物特征所对应的建筑物空间信息；在所述待监测区域中构建空间坐标系，并根据所述建筑物平面信息和所述建筑物空间信息，生成待监测区域中建筑物特征的三维信息；根据所述网格布局图中划分的已监测区域和待监测区域，以所述已监测区域为基准，对所述待监测区域中建筑物特征的三维信息进行调整，得到待监测区域的建筑物信息，作为第一维度信息。3.如权利要求2所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法，其特征在于，所述根据所述网格布局图中划分的已监测区域和待监测区域，以所述已监测区域为基准，对所述待监测区域中建筑物特征的三维信息进行调整的步骤，具体包括：根据所述已监测区域中设置的监测设备所对应的监测范围区域，确定已监测区域与待监测区域之间的区域边界；在所述图像数据中对所述区域边界进行识别，并根据预设规则确定所述区域边界上的监测盲点；计算所述监测盲点与待监测区域中多个建筑物特征所对应的三维信息的数据比例，作为第一数据关系值；在所述已监测区域中选择多个基准点，并确定所述监测盲点与所述基准点所对应的三维信息的数据比例，作为第二数据关系值；根据所述第一数据关系值和所述第二数据关系值之间的比例，对所述待监测区域中建2CN115515077A权利要求书2/3页筑物特征的三维信息进行相应的调整。4.如权利要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法，其特征在于，所述根据所述红外数据和所述图像数据，生成待监测区域的安防信息，作为第二维度信息的步骤，具体包括：通过红外数据对待监测区域中的生物移动情况进行实时判断，当确定同一生物所对应的红外数据在连续两个时间单位上发生变化时，根据连续两个时间单位上变化的红外数据计算出当前移动的生物在