申请/专利权人：重庆文理学院

申请日：2022-07-12

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN115355888B

主分类号：G01C11/02

分类号：G01C11/02;G01S19/42;H04N23/50;H04N7/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2022.12.06#实质审查的生效;2022.11.18#公开

摘要：本发明的目的在于提供一种基于后台图像定位的无人机生姜种植巡检系统，包括无人机模块、无人机摄像模块、异常检测模块及异常定位模块；无人机模块上设置GPS定位模块；无人机摄像模块安装在无人机模块上，包括摄像头、垂直发射模块与角度发射模块，且垂直发射模块与角度发射模块均包括激光测距仪与可见红外激光发射器；异常定位模块包括可见光红外激光点检测模块与修正模块。该巡检系统能够高效的对生姜苗的生长情况进行监测，且对异常苗的定位准确、误差小，确保对异常苗及时、有效的处理，避免异常苗异响周围姜苗，从而保证生姜的高产及品质。

主权项：1.一种基于后台图像定位的无人机生姜种植巡检系统，其特征在于：包括无人机模块、无人机摄像模块、异常检测模块及异常定位模块；所述无人机模块上设置GPS定位模块，用于获取拍摄点GPS定位值；所述无人机模块还包括无人机飞控模块与无线传输模块；所述无线传输模块用于远程连接无人机摄像模块与异常检测模块；所述无人机摄像模块安装在无人机模块上，包括摄像头、垂直发射模块与角度发射模块；所述摄像头固定安装在无人机模块的正下方且镜头垂直向下；垂直发射模块与角度发射模块分别设置在摄像头的左、右两侧，且垂直发射模块与摄像头平行设置、即垂直发射模块的发射线垂直向下，角度发射模块与摄像头呈角度设置、即角度发射模块的发射线与摄像头视线呈角度；所述垂直发射模块与角度发射模块均包括激光测距仪与可见红外激光发射器；所述异常检测模块，采用线下训练完成生姜异常生长图像检测模型对无人机摄像模块传输的拍摄图像进行检测，输出生姜异常检测框；所述异常检测模块通过筛选带标注的生姜异常生长图片组成数据集，采用识别框架进行训练，从而获得生姜异常生长图像检测模型；所述异常定位模块包括可见红外激光点检测模块与修正模块；所述可见红外激光点检测模块用于检测无人机摄像模块传输的拍摄图像中可见红外激光发射器发出的红外激光点；所述修正模块根据拍摄点的GPS定位值、角度、生姜异常检测框、红外激光点，修正图像中生姜异常位置的GPS定位值；所述修正图像中生姜异常位置的GPS定位值的具体步骤包括：S01、通过垂直发射模块与角度发射模块的激光点物理距离获取两个激光测距仪、即两个激光点在地面之间的实际距离d，具体为：当种植地为斜面时： 式中，x表示垂直发射模块的激光测距仪与地面之间的距离；y表示角度发射模块的激光测距仪与地面之间的距离；当种植地为平面时，即： S02、获取图像像素距离dp与实际距离d之间的映射关系，具体为： 式中，dp通过测量垂直发射模块的可见红外激光发射器与角度发射模块的可见红外激光发射器在拍摄图像中的红外激光点之间的像素值距离获得；S03、获取生姜异常检测框位置图像的像素距离与角度，具体为：通过拍摄图像测量出生姜异常检测框中心与拍摄图像中垂直发射模块的红外激光点之间的像素距离dl；通过拍摄图像测量出第一连线与第二连线之间的逆时针方向夹角θ；其中，第一连线为生姜异常检测框中心与垂直发射模块的红外激光点之间的连线，第二连线为垂直发射模块的红外激光点与角度发射模块的红外激光点之间的连线；S04、获取生姜异常检测框位置图像的实际距离dF与实际角度，具体为： 式中，为无人机拍摄图片时，发射器平面与正北方向之间的逆时针夹角；其中，发射器平面为垂直发射模块的可见红外激光发射器与角度发射模块的可见红外激光发射器组成的平面；S05、通过生姜异常检测框位置图像的实际距离dF与实际角度、结合此时拍摄点GPS定位值，能够获取实际生姜异常生长苗的矩形框，从而实现异常苗的准确定位；所述巡检系统还包括存储模块、数据库及比对模块，所述存储模块与异常检测模块的输出端连接、且与数据库交互；所述比对模块分别与存储模块、数据库连接。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 重庆文理学院 一种基于后台图像定位的无人机生姜种植巡检系统

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