[发明专利]红外热成像动物活动追踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及红外热成像动物活动追踪系统。

背景技术

目前大部分对动物活动的采集一般都是通过在待监测区域放置监测设备，以一定的时间间隔对周边环境进行拍照或者使用连续录像的方式进行动物活动的采集并定期派人对到监测设备旁回收数据，这种监控方式随机性大、设备对能源需求高、数据回收周期长、耗费人力大，同时回收的数据仅有照片与时间等基本信息。还有一种常见的方案是，通过红外热感应传感器感受动物活动，根据光照情况启用红外LED补光，然后操纵图像传感器采集照片。这种方案，需要进行红外LED额外补光，设备的隐蔽性不好，如果气象条件恶劣或环境光线不够理想，则成像效果不好、成像需要在较近的距离才能实现。并且只要有运动物体触发红外热感应传感器，即进行拍照，无法有针对性对满足条件的动物进行拍照与摄像。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将环境数据、设备位置数据与动物活动热成像数据集成于一体的红外热成像动物活动追踪系统，通过图像处理技术，可实现对满足指定条件的动物进行跟踪拍摄。

具体方案如下：

红外热成像动物活动追踪系统，包括：主控系统、红外热成像模块、动物活动识别模块、云台控制模块、数据存储模块与无线通信模块，所述主控系统通过无线通信模块分别与红外热成像模块、动物活动识别模块和云台控制模块建立通信连接，所述主控系统与数据存储模块数据连接；

所述红外热成像模块以一定采样频率对监测区域拍摄红外热成像图片，并将图像通过主控系统传输给动物活动识别模块；

所述动物活动识别模块对红外热成像图片中的动物进行识别；

所述云台控制模块根据动物活动识别模块的识别结果控制红外热成像模块连续追踪拍摄；

所述数据存储模块用于存储部分红外热成像模块所拍摄的红外热成像图片数据。

进一步的，所述动物活动识别模块对红外热成像图片中的动物进行识别以及所述云台控制模块根据动物活动识别模块的识别结果控制红外热成像模块连续追踪拍摄具体步骤如下：

S1、动物活动识别模块预先设定背景灰度直方图及动物拍摄面积阈值；

S2、在获取红外热成像模块所传输的图像后对图像进行灰度化处理，得到处理后的灰度直方图；

S3、将该灰度直方图与预设的正常无动物进入的背景灰度直方图进行对比，判断是否发生灰度直方图突变，若未发生突变，则判定为无动物进入监测区域，如果发生突变，则判定为有动物进入监测区域，并执行下述步骤；

S4、对图像生成灰度矩阵，根据灰度等级突变的像素位置确定目标边缘点，从而获得目标轮廓；

S5、通过轮廓计算出目标图像面积，若面积大于预设的动物拍摄面积阈值，则判定被拍摄物体为符合条件的待监测动物，否则判定被拍摄物体为不符合条件的待监测动物；

S6、云台控制模块在被拍摄物体为符合条件的待监测动物后，启动连续摄像模式，不断调整红外热成像模块的摄像头指向，使被测物体所产生的灰度矩阵位于图像正中，从而实现对动物的连续追踪拍摄，并通过主控系统将数据存储至数据存储模块；

S7、动物活动识别模块在判断灰度化处理后所产生的灰度直方图也产生变化，当所产生灰度直方图与背景灰度直方图相似度大于一阈值，则判定为动物远离，随后云台控制模块关闭连续摄像模式。

进一步的，还包括远端服务器，所述远端服务器与主控系统建立通信连接，所述远端服务器通过主控系统接收数据存储模块中的数据。

进一步的，还包括环境数据采集模块，所述环境数据采集模块通过无线通信模块与主控系统建立通信连接，所述环境数据采集模块采集监测区域内环境数据，环境数据包括温度、湿度和光照度数据，并将环境数据通过主控系统存储至数据存储模块。

进一步的，所述环境数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器和光照度传感器。

进一步的，还包括GPS模块，所述GPS模块通过无线通信模块与主控系统建立通信连接，所述GPS模块对环境数据采集模块和红外热成像模块进行定位，并将定位数据通过主控系统存储至数据存储模块。

本发明的有益效果如下：本发明的动物活动识别模块使用数字图像处理技术可以按需对大于指定大小的动物自动启动连续摄像模式，提高大型动物摄像的成功率。而对于不满足条件的小型动物，不启动连续追踪摄像模式，降低误拍率。本发明不仅采集了动物活动照片还可同时采集当时的环境数据。管理人员可以远程获取数据、远程对设备进行参数设置。通过GPS模块，可以很方便的定位采用本方案的监测设备。