一种基于无人机树木死亡率评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机树木死亡率评估系统，包括无人机和控制中心，无人机设置有用于剥开树皮的切割结构，所述无人机上搭载有：处理模块，以及连接并受控于处理模块的：图像采集模块，用于采集树木图像信息；GPS模块；用于记录树木图像信息采集处的地理坐标；存储模块；用于保存树木图像信息以及判别模型；通讯模块；用于将图像及判别信息回传至控制中心；电源模块；所述切割结构与所述处理模块电性连接。综合分析树木表皮及表皮内部颜色对树木是否死亡做出判定，判定精度高，且系统承载于无人机，效率高，费时少，方便快捷，节约了人工劳动力。

A tree mortality assessment system based on unmanned aerial vehicles

The invention discloses a tree mortality assessment system based on unmanned aerial vehicle (UAV), including unmanned aerial vehicle (UAV) and control center. The unmanned aerial vehicle (UAV) has a cutting structure for peeling off the bark. The UAV is loaded with a processing module and connected and controlled by the processing module. The image acquisition module is used to collect tree image information; GP S module; used to record the geographic coordinates of the tree image information collection unit; storage module; used to preserve tree image information and discriminant model; communication module; used to return images and discriminant information back to the control center; power module; the cutting structure and the processing block electrical connection. The comprehensive analysis of the color of the epidermis and the epidermis of the tree makes a decision on the death of the trees. The accuracy is high, and the system is loaded on the UAV. The efficiency is high, the time is short, the labor is saved, and the labor force is saved.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机树木死亡率评估系统
本专利技术涉及图像数据处理
，更具体的说是涉及一种基于无人机树木死亡率评估系统。
技术介绍
传统上树木死亡率调查与研究由于树木占地面积广阔，数量庞大，通常采用人工抽样调查的方法，但通过人工抽样调查的方法由于人力资源投入大、效率低、耗时多范围小等缺点无法展开大面积的树木死亡率调查，随着社会的不断进步，现已经开发出利用无人机代替人工作业进行树木死亡率调查的工作，具体如中国专利CN107066994A，公开了一种评估疏林草原树木死亡率的方法与无人机，其采用图像处理技术，对树木进行图像采集后，使图像灰度化处理并与正常树木进行比对进而判定树木是否死亡，但是，有些树木尽管表皮枯燥发黑，但其内部仍然为健康的绿色或黄绿色，即树木并未死亡；仅仅通过表皮颜色对树木是否死亡进行判断存在误差，因此，如何提供一种基于无人机的高精度树木死亡评估系统成为本领域人员亟需解决的一个技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于无人机树木死亡率评估系统，通过对树木进行表皮颜色比对、树木表皮内部颜色比对进行综合调查并判断树木是否死亡。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于无人机树木死亡率评估系统，包括无人机和控制中心，所述无人机设置有用于剥开树皮的切割结构，所述无人机上搭载有：处理模块，以及连接并受控于处理模块的：图像采集模块，用于采集树木图像信息；GPS模块；用于记录树木图像信息采集处的地理坐标；存储模块；用于保存树木图像信息以及判别模型；通讯模块；用于将图像及判别信息回传至控制中心；电源模块；所述切割结构与所述处理模块电性连接，所述处理模块通过通讯模块与控制中心通信连接。采用上述技术方案的有益效果是：通过图像采集模块将树木的树干颜色与判别模型进行对比，利用切割刀将树木表面剥离对树木表皮内部的树木颜色进行采集并与判别模型进行对比，综合分析后对树木是否死亡做出判定，判定精度高，且系统承载于无人机，效率高，费时少，方便快捷，节约了人工劳动力。优选的，切割结构包括机械臂以及连接于所述机械臂一端的切割刀，所述机械臂的另一端与所述无人机转动连接。将切割刀与机械臂连接并且机械臂与无人机转动连接，在对树木表皮剥离过程中，可以通过灵活的转动机械臂带动切割刀进行表皮剥离工作，而不需要无人机随着切割刀一起运动，节约电能，同时切割时无人机整体的动作幅度也会变小，有助于实现在空间较小的地方进行作业。优选的，切割刀的刀头部分为V字型，所述切割刀的刀尾部分与所述机械臂的另一端形状适配并固定连接。刀头为V字型，左右两边均是刀刃，在进行左右切割时不需要转动机械臂，当需要纵向切割时，将机械臂顺时针或逆时针旋转90°即可实现纵向的树木表面剥离切割。优选的，机械臂为伸缩或折叠结构。使用时，机械臂展开进行工作，不使用时，机械臂可以缩回或折叠成体积较小的构件，有助于无人机飞行的顺畅性，也避免了机械臂与障碍物不必要的碰撞。优选的，无人机上还设置有摄像头，所述摄像头连接所述图像采集模块。该摄像头用于采集树木树干图像进行颜色比对分析以及树木表皮剥离后对内部树木颜色进行图像采集用于后续颜色比对分析。优选的，无人机上还设置有太阳能电池板，太阳能电池板连接所述电源模块。使用太阳能作为电池电量补给来源，有助于无人机进行远距离的作业而不用担心自带电源不足以支撑无人机往返的问题，操作人员可以远程对树木进行勘察，节约了大量劳动力和时间，提高了工作效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本专利技术无人机的结构示意图；图2附图位本专利技术控制原理图。其中，1-无人机，2-摄像头，3-机械臂，4-切割刀。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种基于无人机树木死亡率评估系统及评估方法，实现了利用无人机结合图像分析对树木死亡率进行勘察和评估，可实现远程控制节约大量劳动力。实施例一种基于无人机树木死亡率评估系统，包括无人机和控制中心，无人机1设置有用于剥开树皮的切割结构，无人机1上搭载有：处理模块，以及连接并受控于处理模块的：图像采集模块，用于采集树木图像信息；GPS模块；用于记录树木图像信息采集处的地理坐标；存储模块；用于保存树木图像信息以及判别模型；通讯模块；用于将图像及判别信息回传至控制中心；电源模块；切割结构与处理模块电性连接，处理模块通过通讯模块与控制中心通信连接。有利的，切割结构包括机械臂以及连接于机械臂3一端的切割刀4，机械臂3的另一端与无人机1转动连接。将切割刀3与机械臂4连接并且机械臂4与无人机1转动连接，在对树木表皮剥离过程中，可以通过灵活的转动机械臂3带动切割刀4进行表皮剥离工作，而不需要无人机随着切割刀4一起运动，节约电能，同时切割时无人机整体的动作幅度也会变小，有助于实现在空间较小的地方进行作业。有利的，切割刀4的刀头部分为V字型，切割刀4的刀尾部分与机械臂3的另一端形状适配并固定连接。刀头为V字型，左右两边均是刀刃，在进行左右切割时不需要转动机械臂3，当需要纵向切割时，将机械臂3顺时针或逆时针旋转90°即可实现纵向的树木表面剥离切割。有利的，机械臂3为伸缩结构。使用时，机械臂3展开进行工作，不使用时，机械臂3可以缩成体积较小的构件，有助于无人机飞行的顺畅性，也避免了机械臂3与障碍物不必要的碰撞。有利的，无人机上还设置有摄像头2，摄像头2可进行转动，摄像头2连接图像采集模块。该摄像头2用于采集树木树干图像进行颜色比对分析以及树木表皮剥离后对内部树木颜色进行图像采集用于后续颜色比对分析。有利的，无人机1上还设置有太阳能电池板，太阳能电池板连接电源模块。使用太阳能作为电池电量补给来源，有助于无人机进行远距离的作业而不用担心自带电源不足以支撑无人机往返的问题，操作人员可以远程对树木进行勘察，节约了大量劳动力和时间，提高了工作效率。本专利技术具体工作过程如下：通过控制中心控制无人机移动至待测树木区域，通过摄像头拍摄整体区域图像，随机挑选出一部分区域抽样调查，该区域为目标区域，无人机移动至目标区域开始进行勘察工作；通过摄像头拍摄树木的树干，将采集到的图像信息与判别模型进行比对，如果判定为健康树木则进行下一个树木的图像采集，如果判定为死亡树木，则启动切割结构，即使机械臂伸长至合适长度，利用切割刀对树木表皮进行切割剥离，切割出大致为四方形足够摄像头拍摄出清晰的内部树木图像即可，然后利用摄像头对表皮内部的树木进行图像采集，将采集到的图像与判别模型进行比对，进而综合判定树木是否死亡，判定后进行下一树木的图像采集直至目标区域所有的树木均完成上述过程为止。本专利技术提供一种基于无人机树木死亡率评估系统，通过图像采集模块将树木的树干颜色与判别模型进行对比，利用切割刀将树木表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无人机树木死亡率评估系统，其特征在于，包括无人机（1）和控制中心，所述无人机（1）设置有用于剥开树皮的切割结构，所述无人机（1）上搭载有：处理模块，以及连接并受控于处理模块的：图像采集模块，用于采集树木图像信息；GPS模块；用于记录树木图像信息采集处的地理坐标；存储模块；用于保存树木图像信息以及判别模型；通讯模块；用于将图像及判别信息回传至控制中心；电源模块；所述切割结构与所述处理模块电性连接，所述处理模块通过通讯模块与控制中心通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机树木死亡率评估系统，其特征在于，包括无人机（1）和控制中心，所述无人机（1）设置有用于剥开树皮的切割结构，所述无人机（1）上搭载有：处理模块，以及连接并受控于处理模块的：图像采集模块，用于采集树木图像信息；GPS模块；用于记录树木图像信息采集处的地理坐标；存储模块；用于保存树木图像信息以及判别模型；通讯模块；用于将图像及判别信息回传至控制中心；电源模块；所述切割结构与所述处理模块电性连接，所述处理模块通过通讯模块与控制中心通信连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机树木死亡率评估系统，其特征在于，所述切割结构包括机械臂（3）以及连接于所述机械臂（3）一端的切割刀（4），所述机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志成，
申请(专利权)人：佛山市神风航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44