[发明专利]一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，所述方法为应用于子母无人机的牧羊监测方法，所述子母无人机包括：母机、子机、GPS定位模块、远程通信模块、2.4G通信模块、摄像头模块、扬声器，所述GPS定位模块分别设于所述母机、所述子机机体上，所述远程通信模块设于所述母机机体上，所述2.4G通信模块分别设于所述母机、所述子机机体上，所述摄像头设于所述母机机体上，所述扬声器设于所述子机机体上；

所述方法包括：

利用所述母机确定飞行高度，拍摄图片，根据图像计算出羊的个数，并保存图像信息；

利用所述摄像头模块再次拍摄，计算出羊的个数，对比所保存图像的信息，判断羊的个数是否相等；

若判断有羊的位置快速变化，计算出羊的运动路径；若判断有狼入侵，计算出狼的运动路径；计算相应的路径，对其进行拦截驱赶，具体包括：

对比前后两张拍摄图片信息，若发现一只羊由原来所在图像位置，转移到另一个位置，并且转移距离超过规定的像素点，并且是往监控圈以外的方向移动，则判断该羊欲要逃跑；若某只羊长时间远离羊群或是处在监控圈边缘，则判断该羊脱群；若两张拍摄图片发生信息改变，并且加入了狼毛色像素，则对比前后两张图片信息，根据狼的毛色，检测是否有狼，若检测到所述图像中出现狼，利用A*算法进行狼运动轨迹的预测，所述母机立刻派遣所述子机进行驱赶，若只出现一匹狼，所述母机控制两架所述子机正面驱逐；若出现狼群入侵，则所述母机控制所述子机形成保护圈，全方位驱逐狼群；

利用所述子机通过GPS定位模块不断更新坐标位置，所述母机通过计算与所述子机的距离，控制所述子机运动；

若所述子机拦截失败，即羊已经丢失，或狼已经入侵，则通过所述远程通信模块向控制中心发出报警，若驱逐成功，则所述子机回到原来的位置。

2.根据权利要求1所述的基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，其特征在于，所述子母无人机具体包括：一个所述母机，以及八个所述子机，所述子机统一由所述母机指挥控制；所述母机上装配有所述摄像头模块、所述GPS定位模块、所述远程通信模块、所述2.4G通信模块；所述子机上装配所述GPS定位模块、所述2.4G通信模块、所述扬声器；以所述母机作为中心，八个所述子机环绕母机，所述子机与所述母机保持在2.4G通信模块的通讯范围内。

3.根据权利要求1所述的基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，其特征在于，所述利用所述母机确定飞行高度，拍摄图片，根据图像计算出羊的个数，并保存图像信息，具体包括：

根据所述拍摄图片，根据颜色分辨出属于羊的像素点，确定一只正常的羊所占像素点的数量范围，再遍历整个所述拍摄图片的像素点，将互相连接的像素点规划为一个范围，计算每个范围的像素点，若某个范围的像素点小于一个正常的羊所占像素点的下限，则认为该范围不存在羊；若某个范围的像素点高于一个正常羊所占像素点的上限，则认为该范围内有多只羊，将该范围的像素点与设定正常羊的像素点比较，计算出该范围内羊的数量。

4.根据权利要求1所述的基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，其特征在于，所述利用所述子机通过GPS定位模块不断更新坐标位置，所述母机通过计算与所述子机的距离，控制所述子机运动，具体包括：

所述母机通过所述GPS定位模块，得出位置坐标(X0,Y0,Z0)，各所述子机通过所述GPS定位模块，得出位置坐标(Xx,Yy,Zz)，根据空间距离公式可以得出所述子机与所述母机之间的距离，为了保证所述子机在所述母机的控制范围内，所述空间距离D的最大值必须小于所述2.4G通信模块的有效距离。

5.根据权利要求1所述的基于子母无人机的牧羊监测方法及系统，其特征在于，所述若所述子机拦截失败，即羊已经丢失，或狼已经入侵，则通过所述远程通信模块向控制中心发出报警，若驱逐成功，则所述子机回到原来的位置，具体包括：

当羊脱离了所述母机与所述子机的范围时，所述母机取消所述子机的拦截，并认为羊已经丢失；发生羊丢失或者狼入侵事件，所述母机通过所述远程通信模块向控制中心报警，此时控制中心通过远程操控命令，获取所述母机的操控权，控制中心可以调取羊群的实时监控视频，以及可直接通过所述母机控制所述子机的运动；如果驱逐成功，则所述母机记录驱赶视频，然后所述子机回到原来的位置继续听候所述母机的命令。