[发明专利]一种基于无人机的火灾监测预警方法

权利要求书

1.一种基于无人机的火灾监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、无人机进行巡回监测和拍摄图像，并实时记录拍摄图像时所对应的无人机拍摄位置和拍摄姿态；

步骤2、无人机将步骤1中所述的图像以及无人机的位置和拍摄姿态传回地面站；地面站对无人机传回的图像进行扫描，并比较栅格值与设定的阀值的大小，如果栅格值小于设定的阀值，表示无火点，则不予处理，如果栅格值大于设定的阀值，表示存在潜在火点或已燃火点，则记录相应栅格的行列号，运行下一步骤；

步骤3、地面站利用拍摄参数对步骤3中所述的图像进行几何校正，根据校正后的图像坐标原点和图像分辨率，结合潜在火点或已燃火点的行列号，计算出潜在火点或已燃火点所在的精确坐标，如果图像中存在潜在火点，则发布火灾预警信息；如果存在已燃火点，则运行下一步骤；

步骤4、计算出火场边界上离火场重心最远的点，所述最远的点为火头点；

步骤5、判断火带蔓延方向，并计算火带蔓延的速度和加速度。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾监测预警方法，其特征在于，所述步骤5中，地面站依据无人机传回的连续拍摄的图像，计算相邻拍摄时刻的图像的火头点位置变化，判断出火带蔓延的方向，并计算火带蔓延的速度和加速度。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾监测预警方法，其特征在于，所述步骤4中，火头点的提取采用直接栅格法或栅格转矢量法。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾检测预警方法，其特征在于，所述步骤2中，比较栅格值与设定的阀值的大小的方式是将图像每个栅格的值与预设的阀值进行比较，所述阀值来自结合各林种理论燃烧温度和实验结果形成经验值的数据库，把比较栅格值与设定的阀值的大小的比较结果转换为一个数值矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾检测预警方法，其特征在于，所述步骤3中，所述几何校正方式为：结合参数，并根据摄影测量原理进行几何校正，图像重采样得到栅格图像的精确坐标，所述参数包括GPS坐标、航高、偏航角、侧滚角和俯仰角。

6.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾检测预警方法，其特征在于，所述步骤1中所述设备由数字相机和GPS接收机组成，所述数字相机根据地面站传送的指令，支持在可见光彩色图像、微光黑白图像、红外热成像和视频四种拍摄输出模式中动态切换。

7.根据权利要求1所述的基于无人机的火灾监测预警方法，其特征在于，所述步骤1中，所述无人机上搭载有设备，所述设备记录拍摄图像以及拍摄图像时的GPS位置和无人机的拍摄姿态，所述图像以及无人机的位置和拍摄姿态通过无线传输技术传回地面站。