基于飞行器的放牧装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术适用于畜养技术领域，提供了一种基于飞行器的放牧装置及系统，该装置包括：摄像模块，用于对牧场地面进行环形拍摄，将拍摄的图像发送至脱离判断模块；脱离判断模块基于拍摄图像识别是否有牲畜脱离牧群，若判断有牲畜脱离牧群，则获取脱离牧群牲畜的所在位置及脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位；飞行控制模块，基于脱离牧群牲畜的所在位置控制飞行器飞往脱离牧群牲畜所在位置的上方；当飞行至脱离牧群牲畜所在位置的上方时，驱赶模块基于脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位调整激光器的发射角度，驱动激光器，以使牲畜朝牧群的方向行走。本发明专利技术实施例通过拍摄设备拍摄的图像对脱离牧群的牲畜进行定位及驱赶，可以有效防止牲畜丢失。

【技术实现步骤摘要】
基于飞行器的放牧装置及系统
本专利技术属于畜养
，提供了一种基于飞行器的放牧装置及系统。
技术介绍
现有畜牧工作中，像牛、羊、马这些牲畜，在放牧过程中是有一定自由度，能草原上自由活动的，为了防止有牲畜脱离牧群，传统方式是通过有经验的看护者来跟随看护，将发现脱离牧群的牲畜及时赶回牧群，但人工精力有限，容易出现牲畜丢失的情况。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种基于飞行器的放牧装置及系统，旨在解决传统放牧方式容易出现牲畜丢失的问题。本专利技术是这样实现的，一种基于飞行器的放牧装置，所述装置包括：设于飞行器上的摄像模块、脱离判断模块、飞行控制模块、及驱赶模块，其中，所述摄像模块，用于对牧场地面场景进行环形拍摄，并将拍摄的图像发送至所述脱离判断模块；所述脱离判断模块基于所述拍摄图像识别是否有牲畜脱离牧群，若判断有牲畜脱离牧群，则获取脱离牧群牲畜的所在位置及脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位，将获取脱离牧群牲畜的所在位置发送至所述飞行控制模块，同时将脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位发送至所述驱赶模块；飞行控制模块，基于脱离牧群牲畜的所在位置控制飞行器飞往脱离牧群牲畜所在位置的上方；当所述飞行至脱离牧群牲畜所在位置的上方时，驱赶模块基于所述脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位调整激光器的发射角度，驱动激光器，以使牲畜朝牧群的方向行走。进一步的，所述脱离判断模块包括：轮廓提取单元、统计单元、距离计算单元及判定单元，其中，所述轮廓提取单元，用于提取所述拍摄图像中牲畜轮廓；所述统计单元，用于统计指定区域内的牲畜轮廓的数量；获取牲畜轮廓数量小于数量阈值的第一指定区域，则距离计算单元计算第一指定区域内的各牲畜距相邻指定区域的距离，若所述距离值大于距离阈值，则所述判定单元判断对应牲畜为脱离牧群的牲畜。进一步的，所述脱离判定模块包括：标定物提取单元、及位置确定单元，其中，标定物提取单元，用于从所述拍摄的图像中提取标定物，所述标定物用于标识牧场位置；位置确定单元，基于标定物和脱牧群牲畜在图像中的相对位置及标定物的缩放比例，计算脱离牧群牲畜的所在位置。进一步的，所述放牧装置还包括:设于领头牲畜上的定位模块，所述定位模块用于检测领头牲畜的所在位置，并将所述领头牲畜所在位置发送至所述飞行控制模块；在所述摄像模块进行摄像前，所述飞行控制模块基于所述定位模块定时发送的领头牲畜所在位置控制飞行器飞行至领头牲畜的上方。进一步的，所述放牧装置还包括：测距传感器，在飞行器飞行至脱离牧群牲畜的上方时，所述测距传感器检测激光器至脱离牧群牲畜的距离，并将所述距离值发送至所述驱赶模块，所述驱赶模块基于所述距离值调节激光的发射强度。进一步的，所述系统包括：至少两架飞行器、及与飞行器通信连接的处理器，所述飞行器上均配置有如权利要求1至5任一权利要求所述的放牧装置；所述处理器用于用于分配飞行器的作业区域，所述飞行器负责分配区域内牧群的管理。本专利技术实施例通过摄像模块拍摄牧场地面的牧群，基于拍摄图像获取脱离牧群牲畜的位置及相对于牧群的行走方位，进而控制激光器击打在牲畜对应部位，以使牲畜朝牧群的方向行走，本专利技术实施例基于拍摄设备拍摄的图像对脱离牧群的牲畜进行定位及驱赶，可以有效防止牲畜丢失。附图说明图1是本专利技术实施例提供的基于飞行器的放牧装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的基于飞行器的放牧系统的结构示意图；1.摄像模块、2.脱离判断模块、21.轮廓提取单元、22.统计单元、23.距离计算单元、24.判断单元、25.标定物提取单元、26.位置确定单元、3.飞行控制模块、4.驱动模块、5.定位模块、6.测距传感器、10.飞行器、20.控制器、30.放牧装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术提供的基于飞行器放牧装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出与本专利技术相关的部分；本专利技术实施例中的飞行器是多旋翼式无人飞行器，多旋翼式无人飞行器可垂直起降，空中转向灵活，可针对复杂环境的侦测，该放牧装置30包括：设于飞行器上的摄像模块1、脱离判断模块2、飞行控制模块3、及驱赶模块4；摄像模块1对牧场地面场景进行环形拍摄，并将拍摄的图像发送至脱离判断模块2；在本专利技术实施例中，摄像模块1采用的是红外和可见光双摄像头的摄像设备，该摄像设备通过云台固定于飞行器上，并能提供设备位置调整功能与防抖动功能，使得拍摄设备能够在各种环境下有效完成图像特征对比和拍摄功能。云台是既能左右旋转又能上下旋转的全方位云台，适用于对大范围进行拍摄。脱离判断模块2基于拍摄图像识别是否有牲畜脱离牧群，若判断有牲畜脱离牧群，则获取脱离牧群牲畜的所在位置及脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位，将脱离牧群牲畜的所在位置发送至飞行控制模块3，同时将脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位发送至驱赶模块4；飞行控制模块3，基于脱离牧群牲畜的所在位置控制飞行器飞往该牲畜所在位置的上方；当飞行器飞行至脱离牧群牲畜的所在位置上方时，驱赶模块4基于脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位调整激光器的发射角度，驱动激光器，以使牲畜朝牧群的方向行走。本专利技术实施例通过摄像模块1拍摄牧场地面的牧群，基于拍摄图像获取脱离牧群牲畜的位置及相对于牧群的行走方位，进而控制激光器击打在牲畜对应部位，以使牲畜朝牧群的方向行走，本专利技术实施例基于拍摄设备拍摄的图像对脱离牧群的牲畜进行定位及驱赶，可以有效防止牲畜丢失，此外，整个放牧过程无人工干预，可大规模的进行复制。本专利技术实施例中的脱离判断模块2包括：轮廓提取单元21、统计单元22、距离计算单元23及判定单元24，其中，轮廓提取单元21，用于提取拍摄图像中牲畜的轮廓；统计单元22，用于统计指定区域内的牲畜轮廓的数量；获取牲畜数量小于数量阈值的第一指定区域，则距离计算单元23计算第一指定区域内的各牲畜距相邻指定区域的距离，若所述距离值大于距离阈值，则判定单元24判断对应牲畜为脱离牧群的牲畜。在本专利技术实施例中，该脱离判定模块2还包括：标定物提取单元25及位置确定单元26，其中。标定物提取单元25，用于从拍摄的图像中提取标定物，该标定物用于标识牧场位置，该标定物为醒目的标志物，该标志物携带有用于标识位置的标识码；位置确定单元26，基于标定物和脱牧群牲畜在图像中的相对位置及标定物的缩放比例，计算脱离牧群牲畜的所在位置。在本专利技术实施例中，该放牧装置30还包括:设于领头牲畜上的定位模块5，定位模块5用于检测领头牲畜的所在位置，并将领头牲畜的所在位置及时发送至飞行控制模块3；在摄像模块进行摄像前，飞行控制模块3基于定位模块5定时发送的该领头牲畜所在位置控制飞行器飞行至领头牲畜的上方，飞行器跟随领头牲畜移动，可以确保飞行器上的拍摄设备处于牧群的上空进行图像的拍摄，拍摄的图像更为清晰，并尽可能的覆盖牧群。在本专利技术实施例中，该放牧装置30还包括：测距传感器6，在飞行器飞行至脱离牧群牲畜的上方时，测距传感器6检测激光器至脱离牧群牲畜的距离，并将所述距离值发送至驱赶模块4，所述驱赶模块4基于所述距离值调节激光的发射强度。基于激光器至脱离牧群牲畜的距离来调节激光强度，可以有效保证产生灼痛感的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于飞行器的放牧装置，其特征在于，所述放牧装置包括：设于飞行器上的摄像模块、脱离判断模块、飞行控制模块、及驱赶模块，其中，所述摄像模块，用于对牧场地面场景进行环形拍摄，并将拍摄的图像发送至所述脱离判断模块；所述脱离判断模块基于所述拍摄图像识别是否有牲畜脱离牧群，若判断有牲畜脱离牧群，则获取脱离牧群牲畜的所在位置及脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位，将获取脱离牧群牲畜的所在位置发送至所述飞行控制模块，同时将脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位发送至所述驱赶模块；飞行控制模块，基于脱离牧群牲畜的所在位置控制飞行器飞往脱离牧群牲畜所在位置的上方；当所述飞行至脱离牧群牲畜所在位置的上方时，驱赶模块基于所述脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位调整激光器的发射角度，驱动激光器，以使牲畜朝牧群的方向行走。

【技术特征摘要】
1.一种基于飞行器的放牧装置，其特征在于，所述放牧装置包括：设于飞行器上的摄像模块、脱离判断模块、飞行控制模块、及驱赶模块，其中，所述摄像模块，用于对牧场地面场景进行环形拍摄，并将拍摄的图像发送至所述脱离判断模块；所述脱离判断模块基于所述拍摄图像识别是否有牲畜脱离牧群，若判断有牲畜脱离牧群，则获取脱离牧群牲畜的所在位置及脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位，将获取脱离牧群牲畜的所在位置发送至所述飞行控制模块，同时将脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位发送至所述驱赶模块；飞行控制模块，基于脱离牧群牲畜的所在位置控制飞行器飞往脱离牧群牲畜所在位置的上方；当所述飞行至脱离牧群牲畜所在位置的上方时，驱赶模块基于所述脱离牧群牲畜相对于牧群的行走方位调整激光器的发射角度，驱动激光器，以使牲畜朝牧群的方向行走。2.如权利要求1所述的基于飞行器的放牧装置，其特征在于，所述脱离判断模块包括：轮廓提取单元、统计单元、距离计算单元及判定单元，其中，所述轮廓提取单元，用于提取所述拍摄图像中牲畜轮廓；所述统计单元，用于统计指定区域内的牲畜轮廓的数量；获取牲畜轮廓数量小于数量阈值的第一指定区域，则距离计算单元计算第一指定区域内的各牲畜距相邻指定区域的距离，若所述距离值大于距离阈值，则所述判定单元判断对应牲畜为脱离牧群的牲畜...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐小华，
申请(专利权)人：安徽瓦尔特机械贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34