[发明专利]一种基于网格背景布虚拟定位林火方法

说明书

本发明公开了一种基于网格背景布虚拟定位林火方法，包括步骤：一、利用网格背景布进行视野内方位角标定；二、确定林火着火点方位角；三、选取初始逼近距离并得到初始逼近点坐标；四、测距仪瞄准初始逼近点并获取测距仪与初始逼近点之间的方位角和距离；五、获取初始误差距离；六、判断初始误差距离是否大于误差阈值；七、获取修正逼近距离并得到修正逼近点坐标；八、测距仪瞄准修正逼近点并获取测距仪与修正逼近点之间的方位角和距离；九、获取修正误差距离；十、直至修正误差距离不大于误差阈值，输出林火着火点的坐标。本发明利用标定的像素点快速获取林火着火点方位角，测距仪可以实时获取指向终点的距离，解算出林火着火点坐标，也适用夜晚。

技术领域

本发明属于林火定位技术领域，具体涉及一种基于网格背景布虚拟定 位林火方法。

背景技术

森林火灾是世界性林业重要灾害之一，具有突发性与随机性，能够在较 短的时间内造成较大的损失。森林火灾在全球每年都发生很多起，有的由于 发现不及时，最后演变成超大规模的森林火灾，从而造成林业资源的重大损 失和全球性环境污染。因此，一旦有火灾发生，就必须以极快的速度采取扑 救措施，但是扑救是否及时，完全取决于对森林火灾的定位发现是否及时。 传统的森林火灾定位监测技术主要包括瞭望台监测、人工巡护监测、飞机航 测、卫星监测以及无线传感网监测等。瞭望台监测需要修建瞭望台，需要人 实时值守；人工巡护监测需要大量的人力巡逻，容易错过最佳预警时机，同 时可能造成额外伤害；飞机航测成本高，连续性差；卫星监测周期长，灵活 性差；无线传感网能达到红外的敏感度但布防太困难。而摄像头可以看见着 火点，可知着火点的相对摄像头的方位角但是缺乏距离数据，无法独立实现 着火点定位。测距仪可以测量距离，但是无法感知着火点位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一 种基于网格背景布虚拟定位林火方法，由一个标定过的摄像头和一个位于 摄像头上次的测距仪组成测量设备，通过标定过的摄像头可以直接获取林 区内实际地理位置点相对于摄像头的方位角，通过林区内实际地理位置点 的方位调节云台上，进而调节测距仪的指向，测距仪可以实时获取指向地 面的距离，利用逐次逼近林火着火点的方式解算出着林火着火点坐标，进 而获取林火着火点实际位置，为林火扑救提供精准数据，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于网格背景 布虚拟定位林火方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、利用网格背景布进行视野内方位角标定，过程如下：

步骤101、在林区内的高地上安装立柱，在立柱上由上至下依次安装 测距仪和摄像头，摄像头的视野固定不变；

步骤102、利用摄像头拍摄林区图像，将摄像头拍摄的视野范围内的 林区图像上每个像素点与林区内实际地理位置点进行对应，虚拟出摄像头 视野范围内的林区实际地理区域对应的网格背景布，存储摄像头拍摄的视 野范围内的林区图像上每个像素点对应的林区内实际地理位置点的方位 角数据，实现对摄像头拍摄的视野范围内的林区图像上每个像素点的标 定；

所述方位角包括偏航角和俯仰角，林区内实际地理位置点的方位角包 括摄像头的光轴与林区内实际地理位置点的偏航角和俯仰角；

步骤二、确定林火着火点方位角：利用摄像头实时拍摄视野范围内的 林区图像，当存在林火着火时，通过林区图像上林火着火点位置对应的像 素点，确定林火着火点的方位角；

步骤三、选取初始逼近距离并得到初始逼近点坐标，过程如下：

步骤301、调节测距仪角度，使测距仪的偏航角与林火着火点的一致， 利用测距仪照射地面，测距仪照射在地面上的位置位于林火着火点靠近高 地的一侧，将此时测距仪的输出距离参数视为初始逼近距离；

逼近距离为一线段L_t的长度，该线段L_t的起点为摄像头的光心，该线 段的终点c位于摄像头的光心与林火着火点连成的直线上；