[发明专利]一种基于无人机的海滩垃圾巡检方法和系统

权利要求书

1.一种基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：

采集预定区域内海滩垃圾的无人机航拍照片集；

基于所述照片集，构建所述照片集的空间与时序关系网，所述航拍照片按照所述空间与时序关系网进行排列；

使用突兀垃圾识别方法对排列后的所述照片集进行识别处理；

对经过突兀识别处理的所述航拍照片进行比对处理，得到所述预定区域内海滩垃圾的变化数据，完成海滩垃圾巡检。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，拍摄所述航拍照片的相机设备搭载在无人机设备上，拍摄所述航拍照片时，所述无人机设备的飞行参数与所述相机设备的摄像参数满足v＜h×w/(f×t)，其中，v为所述无人机设备的飞行速度，单位为m/s，h为所述无人机设备的飞行高度，单位为m，w为所述相机设备的感光元件的宽度，单位为mm，该宽度与无人机飞行方向一致，f为所述相机设备的焦距，单位为mm，t为所述相机设备的拍摄间隔，单位为s。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，构建所述照片集的空间与时序关系网的方法包括：

构建同一航线照片集的前后关系网；

构建不同日期照片集的上下关系网。

4.根据权利要求3所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，构建同一航线照片集的所述前后关系网的方法包括：

提取每一张所述航拍照片的拍摄时刻，并根据所述拍摄时刻获取所述拍摄时刻前一张航拍照片和后一张航拍照片，建立所述前后关系网。

5.根据权利要求3所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，构建不同日期照片集的所述上下关系网的方法包括：

获取每一张航拍照片与不同日期所有照片之间的距离，上一期拍摄的照片集中所述距离最小的航拍照片为该照片的上一张照片，下一期拍摄的照片集中所述距离最小的航拍照片为该照片的下一张照片，建立所述上下关系网。

6.根据权利要求1-5任一项所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，如果海滩较宽，则采用多条平行航线拍摄的方法，此时需要构建同一天不同航线照片集的左右关系网；

构建所述左右关系网的方法包括：

获取每一张航拍照片的拍摄位置和航向角；

按照所述航向角和预设距离，分别获取不同航线上该拍摄位置左右两侧的两张航拍照片，建立所述左右关系网。

7.根据权利要求1所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，所述使用突兀垃圾识别方法对排列后的所述照片集进行识别处理的方法包括：

采用RGB转HSV方法，对所述航拍照片进行颜色空间转化，得到HVS照片；

根据预设的突兀牢记HSV阈值，获取所述HVS照片中的突兀垃圾像素和背景像素。

8.根据权利要求7所述的基于无人机的海滩垃圾巡检方法，其特征在于，所述海滩垃圾的变化数据包括位置点垃圾变化数据和区域内垃圾变化数据；

得到所述预定区域内海滩垃圾的变化数据的方法包括：

统计任意一张所述航拍照片中所述突兀垃圾像素与全部像素的垃圾占比，比较该航拍照片与上一张航拍照片的所述垃圾占比的差异，获取该拍摄位置的所述位置点垃圾变化数据；

根据不同日期的所有航拍照片的所述垃圾占比，获取所述区域内垃圾变化数据。

9.一种基于无人机的海滩垃圾巡检系统，其特征在于，包括航拍照片采集单元、照片关系网单元、垃圾识别单元和数据分析单元；

所述航拍照片采集单元用于采集预定区域内海滩垃圾的航拍照片集，所述照片集包括不同航线、不同日期的航拍照片；

所述照片关系网单元用于根据所述照片集，构建所述照片集的空间与时序关系网，并将所述航拍照片按照所述空间与时序关系网进行排列；

所述垃圾识别单元用于根据突兀垃圾识别方法对排列后的所述照片集进行识别处理；

所述数据分析单元用于对经过突兀识别处理的所述航拍照片进行比对处理，得到所述预定区域内海滩垃圾的变化数据。