申请/专利权人：南京邮电大学

申请日：2021-10-26

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN114115359B

主分类号：G05D1/46

分类号：G05D1/46;G05D109/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.03.18#实质审查的生效;2022.03.01#公开

摘要：本发明提及一种无人机山区寻羊系统，包括无人机子系统和地面端子系统；所述地面端子系统包括触控式显示屏、处理器和第一图传装置，该处理器内安装有搜寻模块；搜寻模块用于生成搜寻指令，搜寻指令至少包括搜寻范围和搜寻目标类型；无人机子系统包括无人机本体，以及设置在无人机本体上的电池组、飞控装置、机载电脑、视频录制装置和第二图传装置；该机载电脑内安装有路线规划模块和目标检测模型。本发明采用无人机替代人工方式寻找丢失的牛羊，并且能够自动驱赶丢失牛羊返回目的地，有效提高了山区寻羊的效率和安全；在无人机上同时搭载图传装置和4G通信模块，确保数据能够有效传输至地面端。

主权项：1.一种无人机山区寻羊系统，其特征在于，所述寻羊系统包括无人机子系统和地面端子系统；所述地面端子系统包括触控式显示屏、处理器和第一图传装置，该处理器内安装有搜寻模块；搜寻模块用于生成搜寻指令，搜寻指令至少包括搜寻范围和搜寻目标类型；第一图传装置通过点对点图传技术，采用远程桌面的方式监控无人机子系统的工作状态；所述无人机子系统包括无人机本体，以及设置在无人机本体上的电池组、飞控装置、机载电脑、视频录制装置和第二图传装置；该机载电脑内安装有路线规划模块和目标检测模型；所述电池组分别与飞控装置、机载电脑、视频录制装置和图传装置连接，以提供其正常工作所需电能；所述路线规划模块用于接收地面端子系统发送的搜寻指令，根据搜寻范围自动规划飞行路线；所述飞控装置用于控制无人机沿路线规划模块发送的飞行路线飞行；所述视频录制装置用于拍摄无人机飞行过程中的地面图像；所述目标检测模型对视频录制装置拍摄的地面图像进行处理，检测图像上是否存在搜寻目标；所述第二图传装置用于接收地面端子系统传输的控制信号，以及向地面端子系统发送图像信号和检测结果；当目标检测模型发现搜寻目标时，机载电脑将包含搜寻目标的图像和当前无人机位置信息一起发送至地面端子系统；所述飞控装置包括距离传感器，用于在无人机飞行过程中实时探测无人机本体和山体表面的距离值；所述飞控装置根据距离传感器反馈的距离值实时调整无人机本体的飞行高度，使无人机本体和山体表面之间的距离值维持在预设距离值范围内；所述搜寻目标类型包括牛和羊；所述无人机子系统还包括主动刺激模块，用于驱使机载音箱发出驱赶声音，以驱赶图像中的目标返回目的地；所述目标检测模型基于yoloV4算法对拍摄图像进行处理；如果检测到拍摄图像中物体的检测置信度大于第一预设置信度阈值，自动拍照并存储位置信息；如果检测到物体的置信度大于第二预设置信度阈值，则自动触发警报装置，提醒地面站工作人员，并同时触发主动刺激模块，进行自动驱赶和自主跟踪；第二预设置信度阈值大于第一预设置信度阈值；所述目标检测模型的训练过程包括以下步骤：采集普通航拍无人机拍摄的不同角度不同背景的若干段视频，对视频进行抽帧处理，抽取一定量的样本图片，送入yolo原始算法进行批量检测，对检测结果进行数据处理，筛选出同时满足以下条件的目标：1目标框面积大于100个单位像素的检测目标，2检测类别为牛和羊的目标，进行批量标注，并进行手动筛选，增加标注脚本没能检测出的目标，删除检测错误的目标，修正目标框，生成训练数据集；将标注好的训练数据集放入图像增强模块，对样本图片进行旋转、扭曲、拉伸和反转处理，扩充所拍摄的若干张样本图片数量，且标记框也经过对应的变换，得到完整的目标检测数据集；将目标检测数据集送入YOLO算法进行训练，并结合无人机拍摄参数、机载电脑处理速度和检测目标的类别特点，设定检测网络相关参数；并在训练过程中不断调整学习率，得到目标检测模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京邮电大学 一种无人机山区寻羊系统及其工作方法

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