一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统与流程
本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统。
背景技术：
传统的人工牧羊是大多数牧民选择的放牧方式，牧民们要保证羊群的完整和羊的健康，让羊群顺利在草地和羊圈之间迁移，不受野兽的侵袭，尽管有牧羊犬的帮助，为了追随和保护羊群，牧民往往一天要在荒无人烟的草场上行走数十里。
这项工作对于人和牧羊犬而言都费时费力。而旋翼无人机因其飞行灵活、安全性好，可协同运作等独特性能,使其在目标搜索与目标跟踪控制等方面发挥着重要作用,应用于草场放牧可以有效节省人力物力，无人机的可控半径大，监视羊群适应性强，且耗完电可自动飞回，操作便利。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，以实现有效减少牧民放牧过程中消耗的时间精力，做到对羊群的实时监护管理，提高了蓄牧业的现代化程度。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，所述方法为应用于子母无人机的牧羊监测方法，所述子母无人机包括：母机、子机、gps定位模块、远程通信模块、2.4g通信模块，摄像头模块，扬声器。所述gps定位模块分别设于所述母机、所述子机机体上，所述远程通信模块设于所述母机机体上，所述2.4g通信模块分别设于所述母机、所述子机机体上，所述摄像头设于所述母机机体上，所述扬声器设于所述子机机体上；
所述方法包括：
利用所述母机确定飞行高度，拍摄图片，根据图像计算出羊的个数，并保存图像信息；
利用所述摄像头模块再次拍摄，计算出羊的个数，对比所保存图像的信息，判断羊的个数是否相等；
若判断有羊的位置快速变化，计算出羊的运动路径；若判断有狼入侵，计算出狼的运动路径；计算相应的路径，对其进行拦截驱赶；
利用所述子机通过gps定位模块不断更新坐标位置，所述母机通过计算与所述子机的距离，控制所述子机运动；
若所述子机拦截失败，即羊已经丢失，或狼已经入侵，则通过所述远程通信模块向控制中心发出报警，若驱逐成功，则所述子机回到原来的位置。
可选的，所述子母无人机具体包括：
一个所述母机，以及八个所述子机，所述子机统一由所述母机指挥控制；所述母机上装配有所述摄像头模块、所述gps定位模块、所述远程通信模块、所述2.4g通信模块；所述子机上装配所述gps定位模块、所述2.4g通信模块，所述扬声器；以所述母机作为中心，八个所述子机环绕母机，所述子机与所述母机保持在2.4g通信模块的通讯范围内。
可选的，所述利用所述母机确定飞行高度，拍摄图片，根据图像计算出羊的个数，并保存图像信息，具体包括：
根据所述拍摄图片，根据颜色分辨出属于羊的像素点，确定一只正常的羊所占像素点的数量范围，再遍历整个所述拍摄图片的像素点，将互相连接的像素点规划为一个范围，计算每个范围的像素点，若某个范围的像素点小于一个正常的羊所占像素点的下限，则认为该范围不存在羊；若某个范围的像素点高于一个正常羊所占像素点的上限，则认为该范围内有多只羊，将该范围的像素点与设定正常羊的像素点比较，计算出该范围内羊的数量。
可选的，所述若判断有羊的位置快速变化，计算出羊的运动路径，若判断有狼入侵，计算出狼的运动路径，计算相应的路径，对其进行拦截驱赶，具体包括：
对比前后两张拍摄图片信息，若发现一只羊由原来所在图像位置，转移到另一个位置，并且转移距离超过规定的像素点，并且是往监控圈以外的方向移动，则判断该羊欲要逃跑；若某只羊长时间远离羊群或是处在监控圈边缘，则判断该羊脱群；若两张拍摄图片发生信息改变，并且加入了狼毛色像素，则对比前后两张图片信息，根据狼的毛色，检测是否有狼，若检测到所述图像中出现狼，利用a*算法进行狼运动轨迹的预测，所述母机立刻派遣所述子机进行驱赶，若只出现一匹狼，所述母机控制两架所述子机正面驱逐；若出现狼群入侵，则所述母机控制所述子机形成保护圈，全方位驱逐狼群。
可选的，所述利用所述子机通过gps定位模块不断更新坐标位置，所述母机通过计算与所述子机的距离，控制所述子机运动，具体包括：
所述母机通过所述gps定位模块，得出位置坐标(x0,y0,z0)，各所述子机通过所述gps定位模块，得出位置坐标(xx,yy,zz)，根据空间距离公式
可选的，所述若所述子机拦截失败，即羊已经丢失，或狼已经入侵，则通过所述远程通信模块向控制中心发出报警，若驱逐成功，则所述子机回到原来的位置，具体包括：
当羊脱离了所述母机与所述子机的范围时，所述母机取消所述子机的拦截，并认为羊已经丢失；发生羊丢失或者狼入侵事件，所述母机通过所述远程通信模块向控制中心报警，此时控制中心通过远程操控命令，获取所述母机的操控权，控制中心可以调取羊群的实时监控视频，以及可直接通过所述母机控制所述子机的运动；如果驱逐成功，则所述母机记录驱赶视频，然后所述子机回到原来的位置继续听候所述母机的命令。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开以下技术效果：
本发明提供了一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，有效减少牧民放牧过程中消耗的时间精力，做到对羊群的实时监护管理，提高了蓄牧业的现代化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例基于子母无人机的牧羊监测方法流程示意图；
图2为本发明实施例基于子母无人机的牧羊监测系统基本结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，以有效减少牧民放牧过程中消耗的时间精力，做到对羊群的实时监护管理，提高了蓄牧业的现代化程度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例提供的基于子母无人机的牧羊监测方法及系统为应用于子母无人机的牧羊监测的方法，其中，如图2所示，子母无人机监测系统基本结构包括：母机1、子机2、gps定位模块3、远程通信模块4、2.4g通信模块5，摄像头模块6，扬声器7；所述gps定位模块3分别设于所述母机1、所述子机2机体上；所述远程通信模块4设于所述母机1机体上，所述2.4g通信模块分别5设于所述母机1、所述子机2机体上；所述摄像头6设于所述母机1机体上，所述扬声器7设于所述子机2机体上。
如图1所示，本实施例提供的基于子母无人机的牧羊监测方法包括：
步骤100：利用所述母机确定飞行高度，拍摄图片，根据图像计算出羊的个数，并保存图像信息。
该步骤100具体包括以下步骤：
根据所述拍摄图片，根据颜色分辨出属于羊的像素点，确定一只正常的羊所占像素点的数量范围，再遍历整个所述拍摄图片的像素点，将互相连接的像素点规划为一个范围，计算每个范围的像素点，若某个范围的像素点小于一个正常的羊所占像素点的下限，则认为该范围不存在羊；若某个范围的像素点高于一个正常羊所占像素点的上限，则认为该范围内有多只羊，将该范围的像素点与设定正常羊的像素点比较，计算出该范围内羊的数量。
步骤200：利用所述摄像头模块再次拍摄，计算出羊的个数，对比所保存图像的信息，判断羊的个数是否相等。
步骤300：若判断有羊的位置快速变化，计算出羊的运动路径；若判断有狼入侵，计算出狼的运动路径；计算相应的路径，对其进行拦截驱赶。
该步骤300具体包括以下步骤：
对比前后两张拍摄图片信息，若发现一只羊由原来所在图像位置，转移到另一个位置，并且转移距离超过规定的像素点，并且是往监控圈以外的方向移动，则判断该羊欲要逃跑；若某只羊长时间远离羊群或是处在监控圈边缘，则判断该羊脱群；若两张拍摄图片发生信息改变，并且加入了狼毛色像素，则对比前后两张图片信息，根据狼的毛色，检测是否有狼，若检测到所述图像中出现狼，利用a*算法进行狼运动轨迹的预测，所述母机立刻派遣所述子机进行驱赶，若只出现一匹狼，所述母机控制两架所述子机正面驱逐；若出现狼群入侵，则所述母机控制所述子机形成保护圈，全方位驱逐狼群。
步骤400：利用所述子机通过gps定位模块不断更新坐标位置，所述母机通过计算与所述子机的距离，控制所述子机运动。
该步骤400具体包括以下步骤：
所述母机通过所述gps定位模块，得出位置坐标(x0,y0,z0)，各所述子机通过所述gps定位模块，得出位置坐标(xx,yy,zz)，根据空间距离公式
步骤500：若所述子机拦截失败，即羊已经丢失，或狼已经入侵，则通过所述远程通信模块向控制中心发出报警，若驱逐成功，则所述子机回到原来的位置。
该步骤500具体包括以下步骤：
当羊脱离了所述母机与所述子机的范围时，所述母机取消所述子机的拦截，并认为羊已经丢失；发生羊丢失或者狼入侵事件，所述母机通过所述远程通信模块向控制中心报警，此时控制中心通过远程操控命令，获取所述母机的操控权，控制中心可以调取羊群的实时监控视频，以及可直接通过所述母机控制所述子机的运动；如果驱逐成功，则所述母机记录驱赶视频，然后所述子机回到原来的位置继续听候所述母机的命令。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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