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专利号: 2018106779949
申请人: 山东大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,包括:云台和处理器,云台通过固定杆固定在浮标上,所述云台上安装若干个相机,每个相机上均安装红外模块;所述处理器分别与云台、红外模块、无线传输模块和若干个相机连接;所述处理器、云台、红外模块、无线传输模块和若干个相机均通过蓄电池供电;

所述红外模块将检测到的红外信息上传给处理器,所述处理器向相机发出控制指令,控制相机进行拍照或录像,相机将获取的图像或视频上传给处理器,处理器再将图像或视频通过自身的无线信号传输模块上传给无线信号塔,无线信号塔将信号转发给远程服务器;同时,处理器还通过自身的无线信号传输模块接收无线信号塔转发过来的远程服务器的控制指令;

若处理器判断自身的无线信号传输模块与无线信号塔的距离超过设定阈值,则处理器将图像或视频通过其他监测终端的无线传输模块转发给无线信号塔,无线信号塔再将信号转发给远程服务器;

根据岸滩地形轮廓图像,确定待监测区域Ω;计算待监测区域Ω的面积AΩ;然后,根据监测终端的最远监测距离r计算出覆盖整个监测区域所需的最少监测终端的数量;

在待监测区域轮廓外部随机部署初始种子点集 初始种子点集中包括n个初始种子点,每个初始种子点代表一个监测终端;每个初始种子点都在待监测区域轮廓的外部;

若首次执行,则根据初始种子点集 基于Delaunay三角剖分生成Voronoi图算法计算关于待监测区域Ω的Voronoi剖分若非首次执行,则根据前一次迭代中计算出的新的种子点集,计算关于待监测区域Ω的Voronoi剖分;

计算每一个Voronoi单元 的重心,将重心作为新的种子点,得到新的种子点集判断计算出的种子点集与前一次迭代中计算出的种子点集的差异是否小于设定阈值δ,若小于设定阈值,则计算结束;否则,继续计算直至小于设定阈值。

2.如权利要求1所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,所述相机为广角相机;每个相机监测设定视角范围内的环境动态,相机两两相邻,实现

360°监测;所述相机由处理器控制,能实现延时拍照、短视频、长视频、实时拍照或分时拍摄;所述相机采用热释电红外传感方式感应鸟类的运动,一旦有鸟类进入前方感应区域,就会自动拍照或者启动录像,鸟类进入两侧的预备感应区也会激发相机进入警备状态拍照。

3.如权利要求1所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,所述相机个数应满足以下条件:(1)相机个数不少于三个,可以实现全方位监测;

(2)相机个数应根据相机可视角度而定,使得相邻的两台相机所监测到的画面含有重叠部分,便于后期合成视频;

(3)相机的安装方式应满足VR视角所需视野范围。

4.如权利要求1所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,所述无线传输模块,为大功率无线传输模块,可现图像信息的实时传输、分时传输;所述无线传输模块,包括:无线发射器和无线接收器;所述无线传输模块既可以作为信号发送端,也可以作为信号中继器。

5.如权利要求1所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,所述云台上设置若干个支撑杆,每个支撑杆的一端与云台连接,每个支撑杆的另外一端与金属环连接,所述金属环上均匀分布若干个相机;所述云台实现相机的旋转和升降。

6.如权利要求1所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端,其特征是,所述红外模块将检测到的红外信息上传给处理器,所述处理器向相机发出控制指令,可实现当红外模块监测到有鸟类或人类活动时进行拍照。

7.岸滩鸟类的分布式近距离全景监测系统,其特征是,包括:远程服务器和若干监测终端;

若干监测终端按照维诺图算法进行分布;每个监测终端负责对岸滩鸟类的栖息和活动行为进行拍照或录制视频,并将采集的图像或视频进行缓存;

监测终端采用权利要求1-6中任一所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测终端;

每个监测终端将采集的图像或视频直接上传给无线信号塔,无线信号塔将信号传输给远程服务器,或者每个监测终端将采集的图像或视频先发送给其他监测终端,然后其他监测终端将信号转发给无线信号塔,无线信号塔将信号转发给远程服务器。

8.如权利要求7所述的岸滩鸟类的分布式近距离全景监测系统,其特征是,远程服务器将控制指令发送给无线信号塔,无线信号塔再将控制指令分发给每个监测终端,或者无线信号塔通过其他监测终端将控制指令发送给每个监测终端;

所述控制指令,包括云台的姿态控制指令和相机拍摄模式转换指令;

所述远程服务器,还用于对每个监测终端进行状态监控,若遇到异常状态,则发出报警信号;所述异常状态,包括:设定时间范围内远程服务器未接收到监测终端上传的图像或视频数据;

所述远程服务器,还用于对所有监测终端上传的视频进行合成,进而实现鸟类物种类别、种群分布情况监测。

9.基于权利要求7-8任一所述岸滩鸟类的分布式近距离全景监测系统的工作方法,其特征是,包括:步骤(1):每个监测终端负责对岸滩鸟类的栖息和活动行为进行拍照或录制视频,并将采集的图像或视频进行缓存;

步骤(2):每个监测终端将采集的图像或视频直接上传给无线信号塔;

步骤(3):无线信号塔将信号传输给远程服务器,或者每个监测终端将采集的图像或视频先发送给其他监测终端,然后其他监测终端将信号转发给无线信号塔,无线信号塔将信号转发给远程服务器;

步骤(4):远程服务器将控制指令发送给无线信号塔,无线信号塔再将控制指令分发给每个监测终端,或者无线信号塔通过信号中继器将控制指令发送给每个监测终端。

10.如权利要求1所述的监测终端的布局方法,其特征是,包括:

步骤(1):根据岸滩地形轮廓图像,确定待监测区域Ω;计算待监测区域Ω的面积AΩ;然后,根据监测终端的最远监测距离r计算出覆盖整个监测区域所需的最少监测终端的数量;

步骤(2):在待监测区域轮廓外部随机部署初始种子点集 初始种子点集中包括n个初始种子点,每个初始种子点代表一个监测终端;每个初始种子点都在待监测区域轮廓的外部;

步骤(3):若首次执行,则根据初始种子点集 基于Delaunay三角剖分生成Voronoi图算法计算关于待监测区域Ω的Voronoi剖分若非首次执行,则根据前一次迭代中计算出的新的种子点集,计算关于待监测区域Ω的Voronoi剖分;

步骤(4):计算步骤(3)中每一个Voronoi单元 的重心,将重心作为新的种子点,得到新的种子点集步骤(5):判断步骤(4)中计算出的种子点集与前一次迭代中计算出的种子点集的差异是否小于设定阈值δ,若小于设定阈值,则计算结束;否则,继续执行步骤(3)。