一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，该系统包括移动拍摄端及监察预警端。移动拍摄端中包括无人机、拍摄单元、影像存储模块、中心控制模块、惯性导航模块和数据传送模块。监察预警端中包括数据接收模块、图像处理器、图像数据库、图像比对模块和图像差异预警模块。通过本发明大大缩短采集数据的时间，尤其是人员难以时常到达区域，从而降低采集数据的人工、以及设备的成本等，提高城市监管效率，最大程度保证人民群众的财产安全，进一步提升社会网格信息化治理的有效性。
【专利说明】
一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统
技术领域
[0001]本发明涉及信息化技术领域，尤其涉及一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统。
【背景技术】
[0002]随着近几年时间城市人口的不断增长，城区面积的不断扩大，给治安、维稳、卫生、文明创建等一系列城市管理工作带来了考验。高层建筑顶楼违建、年久失修房子坍塌、废置封闭厂区监管难、乱倒淤泥和垃圾、山坡塌方及江河道堵塞等问题是最为难以监管的城市治理问题。而目前大部分无人机都无法应付和判断这些复杂城市监察问题。
[0003]发明专利申请CN201510707569.6公开了一种基于热成像分析的监控及驱赶报警无人机，其特征在于:包括主机身、旋翼模块、信息采集模块、支撑脚、无线传输模块、报警模块以及中控模块，所述的旋翼模块、信息采集模块、无线传输模块及报警模块共同与中控模块连接，本发明的有益效果:体型较小，易于控制，操作方便灵活，能够无地形限制进行监察，自动监控动态及报警信息回传，同时连接多台终端通过GPS定位分析确定需求用户发送相应信息，有效的解决了一机多用的问题，减轻了成本压力。
[0004]本发明检测热成像分析对所有动态事物有效，如人、机动车等，缺乏参照物容易导致误判。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，从而降低采集数据的人工、以及设备的成本等，提高城市监管效率，最大程度保证人民群众的财产安全，进一步提升社会网格信息化治理的有效性。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，该系统包括移动拍摄端及监察预警端。
[0007]移动拍摄端中包括无人机、拍摄单元、影像存储模块、中心控制模块、惯性导航模块和数据传送模块。
[0008]监察预警端中包括数据接收模块、图像处理器、图像数据库、图像比对模块和图像差异预警模块。
[0009]中心控制模块通过数据传送模块接收控制员的指令信息，设置拍摄单元的工作模式和无人机的工作起停时间，传输给惯性导航模块飞行辅助信息，使无人机稳定飞行。
[0010]惯性导航模块属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。
[0011 ]拍摄单元有5个高清摄像头并具有夜视功能的摄像机组成，分别布置摄像架的中间及东、西、南、北五个方向，针对一个物体可以拍摄5个不同角度的影像，成像后的图片将同步至影像存储模块对应的闪存中。
[0012]影像存储模块存储拍摄单元传送的图片及惯性导航模块传送过来的飞行辅助信息，以确保每个图片及视频数据都包含有当前的飞行辅助信息，以便调档。
[0013]监察预警端通过数据接收模块接收拍摄到的图像数据信息后，将数据送至图像处理器，图像处理器根据与每张图像地点关联的飞行辅助信息同步调取图像数据库中相同属性的图片一起传送至图像比对模块。
[0014]图像比对模块将不同拍摄时间但飞行辅助信息相同的图片归类进行比对。
[0015]图像差异预警模块将有差异的图片组按时间、区域归类，针对差异性比较大的图片组优先预警。
[0016]进一步地，飞行辅助信息包括经度、玮度、高度、方位角、横滚角、俯仰角、飞行速度和飞行方向。
[0017]进一步地，无人机在飞行中拍摄到的实时图像将通过拍摄单元中“镜头I”获取，并经由中心控制模块到数据传送模块最后经4G通讯网络传输到地面主控台。
[0018]进一步地，惯性导航模块中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角以完成无人机的姿态校正;加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移。
[0019]进一步地，通过中心控制模块传递到惯性导航模块的飞行辅助信息也会同步传至存储模块中存储。
[0020]本发明技术方案带来的有益效果:
[0021]通过本发明的基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，提供了一种无人机载多镜头多玮度精准拍摄成像，大大缩短采集数据的时间，尤其是人员难以时常到达区域，从而降低采集数据的人工、以及设备的成本等，提高城市监管效率，最大程度保证人民群众的财产安全，进一步提升社会网格信息化治理的有效性。
【附图说明】
[0022]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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1是本发明的系统架构图。
【具体实施方式】
[0024]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作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。
[0025]本发明要解决的技术问题是实现一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统。该方法能够对城市管理人员无法监控到的城中复杂区域如高楼楼顶、无人管理的封闭区域、山坡及江河道等城乡管理区域违法及自然灾害问题进行监察，通过这套系统对城市复杂地形、山坡、高层楼顶区域进行航拍，通过影像比对分析对城市违建行为、危房监察、山坡坍塌等城市治理问题起到及时预警和快速处理的功能，从而提高城市监管效率，最大程度保证人民群众的财产安全，进一步提升社会网格信息化治理的有效性。
[0026]图1为本发明的系统组成框架图:
[0027]基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，包括移动拍摄端及监察预警端。
[0028]移动拍摄端中包括无人机、拍摄单元、影像存储模块、中心控制模块、惯性导航模块和数据传送模块。
[0029]监察预警端中包括数据接收模块、图像处理器、图像数据库、图像比对模块和图像差异预警模块。
[0030]中心控制模块通过数据传送模块接收控制员的指令信息，设置拍摄单元的工作模式和无人机的工作起停时间，传输给惯性导航模块飞行辅助信息，使无人机稳定飞行。飞行辅助信息包括经度、玮度、高度、方位角、横滚角、俯仰角、飞行速度和飞行方向。无人机在飞行中拍摄到的实时图像将通过拍摄单元中“镜头I”获取，并经由中心控制模块到数据传送模块最后经4G通讯网络传输到地面主控台。
[0031]惯性导航模块属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航模块中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角以完成无人机的姿态校正;加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移。通过中心控制模块传递到惯性导航模块的飞行辅助信息也会同步传至存储模块中存储。
[0032]拍摄单元有5个高清摄像头并具有夜视功能的摄像机组成，分别布置摄像架的中间及东、西、南、北五个方向，针对一个物体可以拍摄5个不同角度的影像，成像后的图片将同步至影像存储模块对应的闪存中。
[0033]影像存储模块存储拍摄单元传送的图片及惯性导航模块传送过来的飞行辅助信息，以确保每个图片及视频数据都包含有当前的飞行辅助信息，以便调档。
[0034]监察预警端通过数据接收模块接收拍摄到的图像数据信息后，将数据送至图像处理器，图像处理器根据与每张图像地点关联的飞行辅助信息同步调取图像数据库中相同属性的图片一起传送至图像比对模块。
[0035]图像比对模块将不同拍摄时间但飞行辅助信息相同的图片归类进行比对。如果数据库中的提取目标图片是A，新拍摄的同方位图片数据就为A-1。以图片A作为参考标的，图片A-1作为比对对象，如果A与A-1图片比对有较大差异性，系统自动将这组图片放置到图像差异预警模块中。
[0036]图像差异预警模块将有差异的图片组按时间、区域归类，针对差异性比较大的图片组，例如违建建筑、乱倒淤泥和垃圾、山坡塌方及江河道堵塞等问题，图像差异预警模块优先通过手机短信及图像预警警报通知中心监控组人员。
[0037]以上对本发明实施例进行了详细介绍，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。
【主权项】
1.一种基于无人机的社区网格化管理监察及预警系统，其特征在于，该系统包括移动拍摄端及监察预警端； 移动拍摄端中包括无人机、拍摄单元、影像存储模块、中心控制模块、惯性导航模块和数据传送模块； 监察预警端中包括数据接收模块、图像处理器、图像数据库、图像比对模块和图像差异预警模块； 中心控制模块通过数据传送模块接收控制员的指令信息，设置拍摄单元的工作模式和无人机的工作起停时间，传输给惯性导航模块飞行辅助信息，使无人机稳定飞行； 惯性导航模块属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置； 拍摄单元有5个高清摄像头并具有夜视功能的摄像机组成，分别布置摄像架的中间及东、西、南、北五个方向，针对一个物体可以拍摄5个不同角度的影像，成像后的图片将同步至影像存储模块对应的闪存中； 影像存储模块存储拍摄单元传送的图片及惯性导航模块传送过来的飞行辅助信息，以确保每个图片及视频数据都包含有当前的飞行辅助信息，以便调档； 监察预警端通过数据接收模块接收拍摄到的图像数据信息后，将数据送至图像处理器，图像处理器根据与每张图像地点关联的飞行辅助信息同步调取图像数据库中相同属性的图片一起传送至图像比对模块； 图像比对模块将不同拍摄时间但飞行辅助信息相同的图片归类进行比对； 图像差异预警模块将有差异的图片组按时间、区域归类，针对差异性比较大的图片组优先预警。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，飞行辅助信息包括经度、玮度、高度、方位角、横滚角、俯仰角、飞行速度和飞行方向。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，无人机在飞行中拍摄到的实时图像将通过拍摄单元中“镜头I”获取，并经由中心控制模块到数据传送模块最后经4G通讯网络传输到地面主控台。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，惯性导航模块中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角以完成无人机的姿态校正;加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到位移。5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，通过中心控制模块传递到惯性导航模块的飞行辅助信息也会同步传至存储模块中存储。
【文档编号】G05D1/02GK105872479SQ201610370218
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】刘昌卿, 柯国明, 王明鹏, 李富维, 蒋智文
【申请人】广东亿迅科技有限公司