(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211465106.X (22)申请日 2022.11.22 (71)申请人 广东海洋大学 地址 524088 广东省湛江市麻章区海大路1 号 (72)发明人 王骥　陈宇歌　杨玉强　谢再秘　 莫春梅　李依潼　刘雯景　 (74)专利代理 机构 广州专理知识产权代理事务 所(普通合伙) 44493 专利代理师 曲超 (51)Int.Cl. H04W 4/029(2018.01) H04W 4/38(2018.01) H04W 4/40(2018.01) H04W 84/18(2009.01)H04Q 9/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01S 13/86(2006.01) (54)发明名称 一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于UAV的WSN数据采集 轨迹动态 生成方法及系统， 通过在无人机载具上 设置多种监测设备， 对区域盲点的待监测区域进 行无人机识别， 并构建建筑物信息、 安防信息和 环境数据； 克服传统智能小区应用中通过在现场 安装监测设备无法对整个区域实现无死角监控 的难题， 利用无人机进行全区域的数据采集并进 行动态监测展示， 可以对整个目标区域进行全 方 位、 无死角的智 能监控， 实现目标区域的实时数 据动态展示， 为目标区域工作人员 提供全方位、 无死角的实时监测数据， 进一步为智 能小区、 智 慧家庭提供解决方案 。 权利要求书3页 说明书12页 附图2页 CN 115515077 A 2022.12.23 CN 115515077 A 1.一种基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 应用于无人机载具， 所 述无人机载具上设置有多种监测设备， 所述监测设备包括摄像头、 红外传感器、 雷达传感器 和环境监测传感器； 所述方法包括： 获取目标区域上的整体布局图， 对所述整体布局图进行网格化处理， 得到网格布局图； 其中， 所述整体布局图上 标记有现场设置监测设备的地方及其对应的监测范围； 根据现场设置监测设备的地方及其对应的监测范围， 在所述网格布局图中划分已监测 区域和待监测区域； 其中， 已监测区域是指现场设置监测设备所对应的监测范围区域， 待监 测区域是指通过 无人机载具进行监测的区域； 接收无人机载具在所述待监测区域的监测数据， 包括由摄像头采集的图像数据、 由红 外传感器采集的红外数据、 由雷达传感器采集的雷达数据， 以及由环境监测传感器采集的 环境数据； 根据所述图像数据和所述雷达数据， 生成待监测区域的建筑物信息， 作为第一维度信 息； 根据所述红外数据和所述图像数据， 生成待监测区域的安防信息， 作为第二维度信息； 根据所述环境数据、 所述第一维度信息和所述第二维度信息， 实时生成所述待监测区 域的动态监测信息 。 2.如权利 要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述根 据所述图像数据和所述雷达数据， 生成待监测区域的建筑物信息， 作为第一维度信息的步 骤， 具体包括： 对所述图像数据中的建筑物特 征进行识别， 得到待监测区域中的建筑物 平面信息； 对所述建筑物特征中对应的雷达数据进行提取， 得到每个建筑物特征所对应的建筑物 空间信息； 在所述待监测区域中构建空间坐标系， 并根据所述建筑物平面信 息和所述建筑物 空间 信息， 生成待监测区域中建筑物特 征的三维信息； 根据所述网格布局图中划分的已监测区域和待监测区域， 以所述已监测区域为基准， 对所述待监测区域中建筑物特征 的三维信息进行调整， 得到待监测区域的建筑物信息， 作 为第一维度信息 。 3.如权利 要求2所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述根 据所述网格布局图中划分的 已监测区域和待监测区域， 以所述已监测区域为基准， 对所述 待监测区域中建筑物特 征的三维信息进行调整的步骤， 具体包括： 根据所述已监测区域中设置的监测设备所对应的监测范围区域， 确定已监测区域与待 监测区域之间的区域 边界； 在所述图像数据中对所述区域边界进行识别， 并根据预设规则确定所述 区域边界上的 监测盲点； 计算所述监测盲点与待监测区域中多个建筑物特征所对应的三维信 息的数据比例， 作 为第一数据关系值； 在所述已监测区域中选择多个基准点， 并确定所述监测盲点与 所述基准点所对应的三 维信息的数据比例， 作为第二数据关系值； 根据所述第 一数据关系值和所述第 二数据关系值之间的比例， 对所述待监测区域中建权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115515077 A 2筑物特征的三维信息进行相应的调整。 4.如权利 要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述根 据所述红外数据和所述图像数据， 生成待监测区域的安防信息， 作为第二 维度信息的步骤， 具体包括： 通过红外数据对待监测区域中的生物移动情况进行实时判断， 当确定同一生物所对应 的红外数据在连续两个时间单位上发生变化时， 根据连续两个时间单位上变化的红外数据 计算出当前移动的生物在网格布局图中的目标位置； 获取所述目标位置提取当前时间上的图像数据， 并对提取的图像数据进行特征识别， 确定当前移动的生物所对应的生物类型和行为类型； 根据所述生物类型和行为类型， 生成安防风险值并根据 所述安防风险值生成对应的安 防预警级别； 根据所述生物类型、 行为类型和安防预警级别， 在所述网格布局图的目标位置中进行 相关联， 生成安防信息， 作为第二维度信息 。 5.如权利 要求4所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述根 据所述生物类型和行为类型， 生成安防风险值的步骤， 具体包括： 根据当前移动的生物的行为类型， 对当前移动的生物的下一个执行动作进行预测， 得 到预测行为； 根据提取的图像数据的特征识别结果， 确定当前移动的生物的视觉方向， 根据所述视 觉方向和所述预测行为确定当前移动的生物的目标对象； 根据所述目标对象在网格布局图中的位置， 计算所述目标对象与当前移动的生物之间 的距离值； 根据所述距离值、 所述预测行为和所述生物类型， 判断当前移动的生物在下一个执行 动作中对目标对象带来的风险情况， 并生成安防风险值。 6.如权利 要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述根 据所述环境数据、 所述第一维度信息和所述第二维度信息， 实时生成所述待监测区域的动 态监测信息的步骤， 具体包括： 建立三维立体模型， 将所述第 一维度信 息作为底层数据在所述三维立体模型中构建建 筑物框架； 在所述网格布局图上的待监测区域选取多个网格点， 根据 所述网格点在所述三维立体 模型中的实际位置， 对所述建筑物框架进行调整位置， 使得网格布局图上 的位置与实际位 置保持一 致； 根据所述第 二维度信 息在所述建筑物框架中的位置， 将所述第 二维度信 息关联到所述 建筑物框架的对应节点上， 并对所述第二维度信息与对应的第一维度信息进行相关联； 根据所述环境数据所对应的位置， 将所述环境数据关联到所述建筑物框架的对应节点 上， 并对所述环境数据与对应的第一维度信息进行相关联； 根据用户输入的位置指令， 在所述三维立体模型中确定所述位置指令对应的第 一维度 信息， 并对所述第一维度信息所关联的环境数据和第二维度信息进行动态展示。 7.如权利 要求1所述的基于UAV的WSN数据采集轨迹动态生成方法， 其特征在于， 所述环 境监测传感器包括： 温度传感器、 空气温湿度传感器、 蒸发传感器、 雨量传感器、 光照传感器权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115515077 A 3