基于园林学的摄像头巡查装置以及多用途方法

本发明属于园林，尤其涉及一种基于园林学的摄像头巡查装置以及多用途方法。

背景技术：

1、城市园林绿化作为城市唯一具有生命的基础设施,以丰富的园林植物，完整的绿地系统，优美的景观和完备的设施发挥改善城市生态，美化城市环境的作用，为广大人民群众提供休息、游览，开展科学文化活动的园地，增进人民身心健康。

2、但由于城市园林往往具备面积大、林木多、山路湖泊多等特点，管理起来成本高、效率低，尤其是巡管人员和养护人员需要外出作业，无法实现合理考勤和工作监管，而且，徒步巡查耗时长、效率低，工作量繁重，且无法及时发现并处理问题，难以适应较大范围城市园林的管理需求。

3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

4、(1)但由于城市园林往往具备面积大、林木多、山路湖泊多等特点，管理起来成本高、效率低，尤其是巡管人员和养护人员需要外出作业，无法实现合理考勤和工作监管，而且，徒步巡查耗时长、效率低，工作量繁重，且无法及时发现并处理问题，难以适应较大范围城市园林的管理需求。

5、(2)现有的无人机在使用时通过摄像头对图像进行监控，在监控时会出现图像监控不清楚，且需要时无人机多次多个位置进行重复监控，从而导致工作时间过长的问题，为此我们提出无人机图像监控方法及无人机。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于园林学的摄像头巡查装置以及多用途方法。

2、本发明是这样实现的，一种基于园林学的摄像头巡查装置以及多用途方法，其特征在于，该装置具体包括：

3、无人机监控模块，布置在多个不同园区，用于对这些园林图像信息进行实时监控；

4、所述无人机监控模块监控方法：

5、配置无人机监控参数，通过无人机无线信号接收数据监控指令，获取无人机监控摄像路线、目标无人机监控摄像对象并保存所述目标无人机监控摄像对象的特征；

6、接收后台发送的针对待监控对象的数据监控指令，并根据所述数据监控指令获取所述待监控对象的位置，根据待监控对象的位置通过无人机监控摄像路线跟随无人机监控摄像；

7、通过安装在所述无人机上的辅助无人机监控摄像器，可以获取与所述待监控对象的位置对应的区域的光线强度，当所述光线强度低于预设值时，通过图像无人机监控摄像器的红外无人机监控摄像功能监控所述待监控对象对应的红外图像；

8、无线传输模块，与无人机监控模块、图像去噪模块连接，用于将无人机监控模块采集的不同园区内的图像信息通过移动通信公网发送到图像去噪模块；

9、图像去噪模块，与无线传输模块、集控中心连接，对来自无线传输模块的图像信息进行图像增强处理，并发送至集控中心；

10、集控中心，与图像去噪模块、园林养护中心连接，用于分析判别这些图像信息，并生成不同的园林相关问题发送给园林养护中心；

11、园林养护中心，与集控中心连接，用于根据园林相关问题以进行园林养护，并将养护记录反馈给集控中心。

12、进一步，所述无人机监控模块配备相应的无人机起降台和太阳能充电装置。

13、进一步，所述园林图像信息具体包括：林木病虫害信息、路灯损坏信息、林木死亡信息、道路开裂信息和建筑损坏信息。

14、进一步，所述无线传输模块使用了一种基于ukf算法的无线传输定位方法，该方法具体包括：

15、(1)采用抗干扰模型对时间标签进行滤波，抗干扰模型具体如下：

16、

17、其中，aj为幅度，f0为线性调频信号的起始频率，fd为线性调频信号的调频频率，f△(t)为线性调频信号的初项，r(t)为尖峰信号出现时期，t为时间，trj为平均频率；

18、(2)采用定位模型对滤波后的时间便签进行时间状态下的定位，定位模型如下：

19、

20、其中，t1为最大阈值，t2为最小阈值，tj为无限小；

21、(3)采用三维定位模型完成对时间标签在空间状态中的定位，三维定位模型如下：

22、

23、其中，xk为x轴坐标，yk为y轴坐标，zk为z轴坐标。

24、进一步，所述图像去噪模块对来自无线传输模块的图像信息进行图像增强处理，具体包括；

25、1)、将图像信息呈多个像素组成且矩阵式排布，并将该图像转换为灰阶图；

26、2)、计算每同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值q1和第一灰阶值权重k1；

27、每同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值q1的计算公式为：

28、q1＝abs(gray(i，j)－gray(i+1，j))；

29、第一灰阶值权重k1的计算公式为：

30、

31、其中，同一列相邻两行像素的灰阶值的差的绝对值q1的取值范围为0至255，n为大于1的正整数；

32、依据第一灰阶值权重k1与每同一列相邻两行像素的灰阶值进行累加计算，计算公式为：

33、

34、其中，i、j为正整数，分别代表像素所在的行数与列数，gray(i,j)为第i行第j列像素的灰阶值，gray(i+1,j)为第i+1行第j列像素的灰阶值，h1(a)为灰阶值为a的像素数量，c1(x)为从灰阶值gray(i,j)到灰阶值gray(i+1，j)之间各个灰阶值对应的像素数量之和；

35、3)、计算每同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值q2和第二灰阶值权重k2；

36、每同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值q2的计算公式为：

37、q2＝abs(gray(i，j)－gray(i，j+1))；

38、第二灰阶值权重k2的计算公式为：

39、

40、其中，同一行相邻两列像素的灰阶值的差的绝对值q2的取值范围为0至255，n为大于1的正整数且与步骤2)中的取值相同；

41、依据第二灰阶值权重k2与每同一行相邻两列像素的灰阶值进行累加计算，计算公式为：

42、

43、其中，i、j为正整数，分别代表像素所在的行数与列数，gray(i,j)为第i行第j列像素的灰阶值，gray(i,j+1)为第i行第j+1列像素的灰阶值，h3(a)为灰阶值为a的像素数量，c3(x)为从灰阶值gray(i,j)到灰阶值gray(i，j+1)之间各个灰阶值对应的像素数量之和；

44、4)、将步骤2)中的c1(x)与步骤3)中c3(x)相加得到c(x)；

45、c(x)＝c1(x)+c3(x)；

46、5)、最大值归一化，计算公式为：

47、

48、再将n(x)乘以255计算得到增强灰阶表out(x)，并通过查表得到新的输出灰阶值out_gray(i,j)。

49、进一步，所述集控中心分析判别这些图像信息，并生成不同的园林相关问题发送给园林养护中心，具体包括：提取图像信息中的相关数据，将相关数据和预存的问题数据库中的特征进行对比匹配，根据对比匹配结果，生成林木病虫害问题、路灯损坏问题、林木死亡问题、道路开裂问题和建筑损坏问题。

50、本发明另一目的在于提供一种实施所述基于园林学的摄像头巡查装置的基于园林学的摄像头巡查装置的多用途方法，该方法包括：

51、s1：将无人机监控模块布置在多个不同园区，对这些园林图像信息进行实时监控；

52、s2：利用无线传输模块将无人机监控模块采集的不同园区内的图像信息通过移动通信公网发送到图像去噪模块进行图像增强处理，并发送至集控中心；

53、s3：集控中心分析判别这些图像信息，并生成不同的园林相关问题发送给园林养护中心；园林养护中心，根据园林相关问题以进行园林养护，并将养护记录反馈给集控中心。

54、本发明另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述基于园林学的摄像头巡查装置的多用途方法。

55、本发明另一目的在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于园林学的摄像头巡查装置的多用途方法。

56、本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于园林学的摄像头巡查装置的多用途方法。

57、结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

58、第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

59、本发明通过ukf算法对无线传输进行定位，通过ukf智能识别滤波算法对信号进行处理，提高目标定位的精准度，提高了目标定位的准确度；并且利用图像增强方法能够提高园林图像信息的对比度，减小图像失真，优化显示效果。

60、本发明通过无人机监控模块采用姿态传感器对无人机飞行姿态进行感应，从而方便根据需要随时调节无人机姿态，方便根据需要多位置进行图像监控，且监控时能够通过姿态传感器对无人机姿态进行及时的调整，避免出现无人机晃动不稳影响图像监控的清晰度。

61、第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

62、本发明利用无人机监控模块，实现了不同园区的有效监管，效率高，及时准确，可减少巡管人员繁重的工作负担，能够及时发现并处理问题。