一种保护色动物智能识别装置转让专利
申请号 : CN202110798574.8
文献号 : CN113255705B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 张卓明 , 王云峰 , 王云 , 薛静
申请人 : 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院
摘要 :
权利要求 :
1.一种保护色动物智能识别装置,其包括图像采集模块、控制模块、通信模块、电源模块,所述图像采集模块与所述控制模块连接,所述控制模块通过所述通信模块与外部终端设备连接,所述电源模块用于给所述图像采集模块、控制模块、通信模块供电;其特征在于,其还包括定位模块,所述图像采集模块包括红外摄像头、可见光摄像头,所述定位模块、红外摄像头、可见光摄像头均与所述控制模块连接,所述红外摄像头用于采集周围环境的红外热成像信息,所述可见光摄像头用于采集周围环境的图像信息,所述定位模块用于获取所述图像采集模块的当前位置信息,所述控制模块包括数据处理器,所述数据处理器用于对所述红外热成像信息、图像信息进行处理;基于所述保护色动物智能识别装置识别保护色动物的步骤如下:S1,通过所述红外摄像头采集周围环境的热成像信息,并发送给所述控制模块;
S2,通过所述可见光摄像头采集周围环境的图像信息,并发送给所述控制模块;
S3,通过所述定位模块对所述图像采集模块的拍摄位置进行定位,获取位置信息并发送给所述控制模块;
S4,通过控制模块对所述热成像信息、图像信息进行处理、判断,包括:S41,通过所述热成像信息判断周围环境内是否有动物或生物存在,判断方式包括:对所述热成像信息进行处理,提取动物或生物的轮廓特征,若通过红外热成像信息可获取动物或生物的轮廓,表明周围环境内存在动物或生物,反之则不存在;
S42,通过所述图像信息判断周围环境内是否具有保护色动物,判断方式包括:对图像信息进行处理,提取所述轮廓范围内的动物颜色特征、周围环境颜色特征,若所述动物颜色特征与周围环境颜色特征近似,表明周围环境内存在具有保护色的动物或生物,反之则不存在;
S43、基于所述热成像信息、图像信息中的所述颜色特征,对保护色动物的种类进行识别;
S5,通过所述通信模块将所述位置信息、是否有动物或生物存在的判断结果、是否具有保护色动物的判断结果、动物种类识别结果发送给所述外部终端设备。
2.根据权利要求1所述的一种保护色动物智能识别装置,其特征在于,所述控制模块包括存储单元,所述存储单元用于存储设定的相关参数;所述相关参数包括所述图像采集模块的扫描范围和角度。
3.根据权利要求2所述的一种保护色动物智能识别装置,其特征在于,所述外部终端设备包括OLED显示屏或人机交互界面。
说明书 :
一种保护色动物智能识别装置
技术领域
背景技术
色这种特征的动物非常常见,比如沙漠里的狮子、蜥蜴都有微黄的“沙漠色”;极地里白色的
北极熊、海燕;树林里的枯叶蝶、毛虫等等。如果人们身处这些环境中,仅靠肉眼是很难识别
出这些动物的,这给人们的科学研究或人身安全带来一定的影响。
生物传感器、集成通信芯片等。通过图像传感器采集动物的图像信息,通过对图像信息进行
处理、分析,实现动物物种识别。但是,现有技术中常用的检测设备一般可实现颜色较为突
出的物种识别,当动物带有保护色时,则无法准确判断拍摄的图像中是否有保护色动物存
在,也无法将带有保护色的动物从复杂的背景图像中识别出来,影响了动物物种识别的准
确性。
发明内容
其可判断周围环境内是否有保护色动物,同时可实现周围环境内保护色动物的准确识别。
端设备连接,所述电源模块用于给所述图像采集模块、控制模块、通信模块供电;其特征在
于,其还包括定位模块,所述图像采集模块包括红外摄像头、可见光摄像头,所述定位模块、
红外摄像头、可见光摄像头均与所述控制模块连接,所述红外摄像头用于采集周围环境的
红外热成像信息,所述可见光摄像头用于采集周围环境的图像信息,所述定位模块用于获
取所述图像采集模块的当前位置信息,所述控制模块包括数据处理器,所述数据处理器用
于对所述红外热成像信息、图像信息进行处理。
护色的动物或生物,反之则不存在;
扫描周围环境,通过红外摄像头、可见光摄像头、定位模块分别采集动物的红外热成像信
息、图像信息、位置信息,并发送给控制模块,从而实现了动物热成像信息、图像信息、位置
信息的实时采集。
护色动物种类的准确判别。相比于现有的人工肉眼识别的方式,通过本申请智能识别装置
和方法进行识别的方式更加简单快捷,降低了主观能动性影响,提高了保护色动物识别的
准确性。
给外部终端设备,科研人员或野外工作人员通过外部终端设备远程获取到相关信息,从而
实现了周围环境内保护色动物的实时检测,相比于工作人员到现场检测的方式,该检测方
式更加简单快捷,提高了安全性和检测效率。
附图说明
具体实施方式
5、红外摄像头11、可见光摄像头12均与控制模块2连接,控制模块2通过通信模块3与外部终
端设备6连接,外部终端设备6包括OLED显示屏或人机交互界面。电源模块用于给图像采集
模块1、控制模块2、通信模块3供电;红外摄像头11的型号为MLX90640,用于采集周围环境的
红外热成像信息,可见光摄像头12的型号为OV7725,用于采集周围环境的图像信息,定位模
块5用于获取图像采集模块1的当前位置信息,控制模块2包括数据处理器21,数据处理器21
用于对红外热成像信息、图像信息进行处理,定位模块5包括GPS定位装置。控制模块2包括
MCU主控制器,MCU主控制器的型号为STM32H743,包括MCU主控制器U6A、U6B、U6C。
的136、137管脚。
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控制器的139、140管脚,F5、F2、D6、D1、E6、E1、F6、F1管脚分别连接MCU主控制器的96、97、
125、126、3、117、4、5管脚。
的3管脚连接MCU主控制器的103管脚,GPS定位装置连接电路还包括电阻R61 R66、天线、电
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感L62、发光二极管D1。
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备。
角度,控制模块根据设置的扫描范围和角度,控制红外摄像头11、可见光摄像头12获取相应
扫描范围和角度内的数据,并将GPS定位装置的定位数据通过通信模块发送至外部终端设
备中进行分析,并通过OLED显示屏或人机交互界面将定位数据、保护色动物识别结果显示
出来,便于用户远程查看。
适配器输出的24V电压转换为5V电压,电源管理单元包括电压调节芯片LT8610,通过电压调
节芯片对电源电压进行升压或降压处理,使设备中各个模块、单元得到对应的工作电压。
块2,红外摄像头11可全天24小时采集周围环境的热成像信息;
图像信息;
时的三维定位和测速,本申请中,GPS定位装置的作用是返回图像采集模块1的地理位置信
息,控制模块2对红外热成像信息、图像信息进行分析时,需要参考地理位置信息,滤除不属
于设定扫描范围的具有保护色动物的物种,增加了识别的准确性;
的轮廓,表明周围环境内存在动物或生物,反之则不存在。红外摄像头主要运用光电技术检
测物体热辐射的红外线特定波段信号,将该信号转换成人类视觉可分辨的图像,通过热成
像图像,获取动物或生物的外部轮廓;
滤波、灰度均衡化依次进行;S422、将预处理后的轮廓范围内图像与轮廓周围环境图像中每
个像素的RGB分量分别进行灰度处理,获取RGB灰度图,提取灰度值,并生成RGB直方图;
S423、将轮廓范围内图像的RGB直方图与轮廓周围环境图像的RGB直方图进行对比,若两者
灰度值特征相同或近似,表明周围环境内存在具有保护色的动物或生物,反之则不存在;
处理操作;S432、对轮廓范围内图像进行颜色空间转换,将RGB颜色分量转换为HSV颜色分
量;S433、提取HSV颜色图像的H分量、S分量、V分量,并生成各分量颜色直方图;S434、依据各
分量颜色直方图构造低阶统计矩阵数据,并将低阶统计矩阵数据作为颜色特征描述量;
S435、最后通过现有的K‑mean均值聚类算法对颜色特征描述量进行聚类分析,判断获取图
像所属类别,从而实现了动物或生物种类的识别。
面获取到定位数据及识别结果。用户通过人机交互界面,可实现输入、显示等操作,相对于
现有的按钮式或联网交互方式,人机交互界面方式具有更好的操作效率和响应效率。
远程获取到当前拍摄的位置信息、是否有动物存在的判断结果、是否具有保护色动物的判
断结果、动物种类识别结果,从而实现了周围环境内保护色动物的实时检测,相比于工作人
员到现场检测的方式,该检测方式更加简单快捷,提高了检测效率。
认为包含在发明的保护范围之内。