一种无人机数据采集模块的制作方法

本发明涉及无人机数据采集，具体涉及一种无人机数据采集模块。

背景技术：

1、近年来，无人机已经在各种行业情境下投入实际使用，它能够有效在灾害发生时快速确认损害的整体情况以及进行信息收集。

2、我国国土面积大，地震、台风、水灾、火灾等自然灾害多发，在一些人口稀少的地区可借助无人机巡检快速发现自然灾害等突发事件。

3、无人机灾害巡检是通过控制无人机在指定区域巡航，无人机巡航过程中拍摄下方区域的图像，通过图像识别技术判断拍摄的图像中是否发生突发事件，在发生突发事件时向监控人员发出报警信息，实现了灾害的快速发现和及时响应。

4、现有技术中，是将无人机拍摄的每一张完整图像都采集并实时上传至大数据平台，再由大数据平台对图像进行识别和分析，由于拍摄的图像分辨率较高、图像数据量较大，在上传图像数据时就需要无人机所在区域覆盖的移动通信网络质量较好能达到较高的网速。

5、但是在人口稀少的地区，移动通信网络质量可能比较差导致网速较低，会造成图像数据上传延迟较高甚至需要重新上传才能成功，不利于及时发现突发事件。

技术实现思路

1、基于上述表述，本发明提供了一种无人机数据采集模块，其可以对图像进行分割处理，降低图像数据量，在网速欠佳的情况下有利于及时发现突发事件并上传突发事件的信息。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种无人机数据采集模块，包括采集单元、存储单元，还包括图像处理单元、图像分割单元、第一数据打包单元、第二数据打包单元、第一数据传输单元、第二数据传输单元以及传输控制单元，其中第二数据传输单元的传输速率高于第一数据传输单元的传输速率；所述传输控制单元用于控制第一数据传输单元和第二数据传输单元；所述图像处理单元用于对图像数据处理以识别图像画面中的突发事件及其覆盖范围，并将识别到突发事件及其覆盖范围信息发送至图像分割单元；所述图像分割单元用于根据突发事件的类型确定图像分割规则，进而根据图像分割规则和突发事件的覆盖范围确定分割区域，再将分割区域内的图像从原图像中分割出来；所述第一数据打包单元用于将存储单元内存储的图像数据打包并将数据包传输至第一数据传输单元；所述第一数据传输单元用于将接收到的数据上传至大数据平台；所述第二数据打包单元用于提取分割出来的图像中的图像数据并将提取到的图像数据打包，并将数据包传输至第二数据传输单元；所述第二数据传输单元用于将接收到的数据上传至大数据平台。

4、作为优选方案：所述图像处理单元对采集到的图像数据进行处理和识别，以判断图像画面中是否出现突发事件，所述图像处理单元将判断结果反馈至传输控制单元；若图像画面中未出现突发事件，则第一数据打包单元直接将存储单元内的原图像完整图像数据打包传输至第一数据传输单元，所述传输控制单元控制第一数据传输单元将完整的图像数据上传至云端的大数据平台；若图像画面中出现突发事件，所述传输控制单元控制第一数据传输单元停止上传数据，同时图像分割单元按照前述规则对图像进行分割，所述第二数据打包单元对分割得到的图像中的图像数据进行打包，并将数据包传输至第二数据传输单元，所述传输控制单元控制第二数据传输单元将数据上传至大数据平台。

5、作为优选方案：所述分割规则即根据突发事件的类型和覆盖范围确定其取样区域，再以取样区域的中心点为基准，将取样区域的边界放大一定倍数k得到放大边界，所述放大边界涵盖的范围即为分割区域，所述图像分割单元再将分割区域内的图像分割出来。

6、作为优选方案：还包括计算比较单元和用于检测网速的信号检测单元，所述计算比较单元预设有多组网速区间和比值区间且网速区间组数与比值区间组数相等，所述信号检测单元检测无人机当前所在区域的通信网络的网速并将检测到的网速数据反馈至计算比较单元； 在图像分割单元确定取样区域后，所述计算比较单元计算取样区域的面积和原图像画面的面积，并计算取样区域面积与原图像画面面积的比值s；所述计算比较单元判断当前比值s处于哪一比值区间并判断当前网速处于哪一网速区间，进而确定比值区间编号数值m和网速区间编号数值n；所述计算比较单元计算m和n的差值z，并根据差值z调整系数α，所述计算比较单元将调整系数α反馈至图像分割单元，所述图像分割单元根据调整系数α和放大倍数k得到修正倍数k0，所述图像分割单元将取样区域的边界放大倍数k0得到放大边界，放大边界涵盖的范围即为修正分割区域。

7、作为优选方案：还包括数据标记模块，所述图像处理单元判断当前图像画面中发生突发事件时，所述图像分割单元对当前原图像进行分割，同时数据标记单元对该原图像的完整图像数据进行标记；当第二数据传输单元结束对上一次分割得到的图像的数据包传输且当前图像画面中未发生突发事件时，所述第二数据打包单元将之前被标记的原图像的完整图像数据打包，并将该数据包传输至第二数据传输单元，所述传输控制单元控制第二数据传输单元将数据传输至大数据平台。

8、作为优选方案：还包括数据降维单元，所述信号检测单元检测通信网络的网速，并将检测到的网速数据反馈至计算比较单元，所述计算比较单元将网速值与预设的低网速值进行比较并将比较结果反馈至数据降维单元，当检测到的网速值小于低网速值时，所述数据降维单元对图像分割单元分割出的图像进行灰度化处理，以降低图像数据的维度。

9、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

10、该数据采集模块具有图像识别和图像分割功能，在无人机巡检过程中未发现突发事件时，数据采集模块采集实时拍摄画面的图像数据，并将实时画面的完整图像数据通过低速传输通道上传至大数据平台；而当在巡视过程中发现突发事件时，数据采集模块采集实时拍摄画面的图像数据，但对实时图像画面进行分割，分割后的图像中包含突发事件信息，再将分割图像的图像数据通过高速传输通道上传至大数据平台。如此可以在发生突发事件时针对事件位置，优先将突发事件坐在位置的图像数据高速传输至大数据平台，如此能有效减少图像数据处理量和传输量，还能保留关键图像数据，在网速欠佳的情况下能更快速和及时对突发事件数据上传。

技术特征：

1.一种无人机数据采集模块，包括采集单元、存储单元，其特征是：还包括图像处理单元、图像分割单元、第一数据打包单元、第二数据打包单元、第一数据传输单元、第二数据传输单元以及传输控制单元，其中第二数据传输单元的传输速率高于第一数据传输单元的传输速率；所述传输控制单元用于控制第一数据传输单元和第二数据传输单元；所述图像处理单元用于对图像数据处理以识别图像画面中的突发事件及其覆盖范围，并将识别到突发事件及其覆盖范围信息发送至图像分割单元；所述图像分割单元用于根据突发事件的类型确定图像分割规则，进而根据图像分割规则和突发事件的覆盖范围确定分割区域，再将分割区域内的图像从原图像中分割出来；所述第一数据打包单元用于将存储单元内存储的图像数据打包并将数据包传输至第一数据传输单元；所述第一数据传输单元用于将接收到的数据上传至大数据平台；所述第二数据打包单元用于提取分割出来的图像中的图像数据并将提取到的图像数据打包，并将数据包传输至第二数据传输单元；所述第二数据传输单元用于将接收到的数据上传至大数据平台。

2.根据权利要求1所述的无人机数据采集模块，其特征是：所述图像处理单元对采集到的图像数据进行处理和识别，以判断图像画面中是否出现突发事件，所述图像处理单元将判断结果反馈至传输控制单元；若图像画面中未出现突发事件，则第一数据打包单元直接将存储单元内的原图像完整图像数据打包传输至第一数据传输单元，所述传输控制单元控制第一数据传输单元将完整的图像数据上传至云端的大数据平台；若图像画面中出现突发事件，所述传输控制单元控制第一数据传输单元停止上传数据，同时图像分割单元按照前述规则对图像进行分割，所述第二数据打包单元对分割得到的图像中的图像数据进行打包，并将数据包传输至第二数据传输单元，所述传输控制单元控制第二数据传输单元将数据上传至大数据平台。

3.根据权利要求1所述的无人机数据采集模块，其特征是：所述分割规则即根据突发事件的类型和覆盖范围确定其取样区域，再以取样区域的中心点为基准，将取样区域的边界放大一定倍数k得到放大边界，所述放大边界涵盖的范围即为分割区域，所述图像分割单元再将分割区域内的图像分割出来。

4.根据权利要求3所述的无人机数据采集模块，其特征是：还包括计算比较单元和用于检测网速的信号检测单元，所述计算比较单元预设有多组网速区间和比值区间且网速区间组数与比值区间组数相等，所述信号检测单元检测无人机当前所在区域的通信网络的网速并将检测到的网速数据反馈至计算比较单元； 在图像分割单元确定取样区域后，所述计算比较单元计算取样区域的面积和原图像画面的面积，并计算取样区域面积与原图像画面面积的比值s；所述计算比较单元判断当前比值s处于哪一比值区间并判断当前网速处于哪一网速区间，进而确定比值区间编号数值m和网速区间编号数值n；所述计算比较单元计算m和n的差值z，并根据差值z调整系数α，所述计算比较单元将调整系数α反馈至图像分割单元，所述图像分割单元根据调整系数α和放大倍数k得到修正倍数k0，所述图像分割单元将取样区域的边界放大倍数k0得到放大边界，放大边界涵盖的范围即为修正分割区域。

5.根据权利要求1所述的无人机数据采集模块，其特征是：还包括数据标记模块，所述图像处理单元判断当前图像画面中发生突发事件时，所述图像分割单元对当前原图像进行分割，同时数据标记单元对该原图像的完整图像数据进行标记；当第二数据传输单元结束对上一次分割得到的图像的数据包传输且当前图像画面中未发生突发事件时，所述第二数据打包单元将之前被标记的原图像的完整图像数据打包，并将该数据包传输至第二数据传输单元，所述传输控制单元控制第二数据传输单元将数据传输至大数据平台。

6.根据权利要求4所述的无人机数据采集模块，其特征是：还包括数据降维单元，所述信号检测单元检测通信网络的网速，并将检测到的网速数据反馈至计算比较单元，所述计算比较单元将网速值与预设的低网速值进行比较并将比较结果反馈至数据降维单元，当检测到的网速值小于低网速值时，所述数据降维单元对图像分割单元分割出的图像进行灰度化处理，以降低图像数据的维度。

技术总结
本发明涉及一种无人机数据采集模块，包括采集单元、存储单元、图像处理单元、图像分割单元、第一数据打包单元、第二数据打包单元、第一数据传输单元、第二数据传输单元以及传输控制单元，其中第二数据传输单元的传输速率高于第一数据传输单元的传输速率。在未发现突发事件时，数据采集模块采集实时拍摄画面的图像数据，并将实时画面的完整图像数据通过低速传输通道上传至大数据平台；而在发现突发事件时，数据采集模块采集实时拍摄画面的图像数据，但对实时图像画面进行分割，分割后的图像中包含突发事件信息，再将分割图像的图像数据通过高速传输通道上传至大数据平台。可以在网速欠佳的情况下能更快速和及时对突发事件数据上传。

技术研发人员：滕波
受保护的技术使用者：深圳市慧明捷科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12