[发明专利]一种基于边缘计算的森林火警监测系统

说明书

本发明提供了一种基于边缘计算的森林火警监测系统包括：无人机，用于采集若干连续的森林图像帧，并进行所述若干连续的森林图像帧的识别计算，从而获得若干起火区域的特征值的多元数A，C(x_c，y_c)，T；服务器，用于根据所述若干起火区域的特征值的多元数A，C(x_c，y_c)，T，验证是否存在起火现象，若是，则根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T分析起火区域的火情参数。本发明解决了森林地区的通信信号覆盖较差造成的无人机回传航拍森林图像的传输速度较慢以及经常发生信号丢失和中断的现象；无人机只需向服务器回传起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T，相比回传完整的航拍森林图像来说，节约了通信负荷，降低了对通信的需求。

技术领域

本发明涉及火警监测技术领域，特别涉及一种基于边缘计算的森林火警监测系统。

背景技术

森林火灾的早期发现，是抑制灾害扩散、尽量减少损失的重要一环。在现代化的森林火警监测系统中，已经开始采用无人机航拍森林图像，并利用图像识别计算从中发现起火区域，不仅扩大了监测范围，而且提升了监测的及时性。

目前，森林起火区域的图像识别计算较为复杂，需要运算资源。一般由无人机实时将航拍森林图像发送给服务器，由服务器执行该图像识别计算。但是，森林地区的通信信号覆盖一般比较差，无人机回传航拍森林图像的过程传输速度比较慢，经常发生信号丢失和中断的情况，不利于服务器的图像识别计算。

边缘计算是指在靠近数据源头的一侧，采用具备数据采集、计算、存储能力的设备，就近提供信息处理和分析识别。边缘计算可以缓解前端设备与后端服务器之间的数据通信负荷，为森林火警监测中的通信受限问题提供了新的思路，以解决森林地区的通信信号覆盖较差造成的无人机回传航拍森林图像的传输速度较慢，以及经常发生信号丢失和中断的现象。

发明内容

(一)发明目的

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种基于边缘计算的森林火警监测系统和方法，能够解决森林地区的通信信号覆盖较差造成的无人机回传航拍森林图像的传输速度较慢，以及经常发生信号丢失和中断的现象。

(二)技术方案

作为本发明的第一方面，本发明公开了一种基于边缘计算的森林火警监测系统，包括：

无人机，用于采集若干连续的森林图像帧，并进行所述若干连续的森林图像帧的识别计算，从而获得若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T；其中，A表示所述起火区域的面积值，C(x_c，y_c)表示起火区域的重心点坐标，T为森林图像帧的采集时间；

服务器，用于根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T验证是否存在起火现象，若是，则根据所述若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T分析起火区域的火情参数。

一种可能的实施方式中，所述无人机用于将所述森林图像帧转化为色调H、饱和度S和亮度I分量组成的森林图像帧分量图，再从森林图像帧分量图获得若干起火区域的特征值的多元数组A，C(x_c，y_c)，T。

一种可能的实施方式中，所述无人机用于将所述饱和度S与饱和度S区分阈值、所述亮度I与亮度I区分阈值进行对比，进而识别出所述森林图像帧分量图中是否存在所述起火区域。

一种可能的实施方式中，所述无人机用于在识别出所述森林图像帧分量图中存在所述起火区域时，计算所述起火区域的特征值。