一种灾后建筑物的安全监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种灾后建筑物的安全监测系统及方法，系统至少包括：遥感图像采集端、处理器和终端，处理器用于识别建筑物并提取建筑物的立面偏移信息，处理器基于遥感影像中的建筑物立面的基尼系数和/或基尼系数变化频率确定重灾区域，响应于终端发送的遥感图像的景深范围请求，处理器向终端发送处于景深范围内的建筑物的基尼系数监测曲线和/或当前基尼系数。由于灾前建筑的遥感影像不存在，针对现有技术中无法对于灾后建筑物的损毁进行有效监测且信息传输延迟明显的问题，本发明专利技术通过基尼系数变化来监测建筑物的安全变化，为救援人员提供建筑物的分布以及建筑物的损毁变化情况，从而提高灾后救援人员的救援效率。提高灾后救援人员的救援效率。提高灾后救援人员的救援效率。

A safety monitoring system and method for post disaster buildings

【技术实现步骤摘要】
一种灾后建筑物的安全监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及灾后救援
，尤其涉及一种灾后建筑物的安全监测系统及方法。

技术介绍

[0002]自然灾害发生后，救援人员的主要人物是尽量以较快的速度寻找到建筑物并且对建筑物中的人员实施救援。地震灾害发生以后，快速评估对于启动有效的应急响应行动至关重要，如何快速准确地获取灾区信息、补充震后信息数据库、缩短震后黑箱期是现阶段地震灾后快速评估面对的重难点问题，地震灾后的快速评估工作可为救援工作的科学部署和有效开展提供决策支持，从而减轻地震灾害的损失。快速评估的主要目的是在最短时间内对地震造成的影响有一个大致地了解，并确定不同方向的受损程度，尤其是确定重灾区的位置，此时，获取震中周边不同方向上建筑物的受损情况是快速评估的一种有效方式。然而，地震造成的路面损坏会减缓救援人员进入灾区的速度，从而影响快速评估任务的效率，同时救援人员还受到余震等多种风险的威胁。由于无人机可以不受路面损坏影响快速地进入地震灾区，并通过所搭载的遥感相机快速捕获图像和视频数据，所以已被广泛地应用于地震灾后救援行动中。地震受灾区域往往面积广阔，受灾区域内的建筑物数量庞大，因此，如何确定重灾区以及对灾后建筑进行安全监测，是当前还没有解决的问题。
[0003]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0004]现有技术中，例如，中国专利文献CN105279199B（G06F17/30）公开了一种地震灾区农房倒损监测方法和设备。该方法包括：根据灾前遥感影像识别农房的房屋结构；将同一地震烈度区内的具有同种房屋结构的农房划分为同一区块；对灾后遥感影像进行解译，并根据解译结果确定每个区块的不同受损类型的农房的第一占比率；根据灾害现场调查数据确定每个区块的不同受损类型的农房的第二占比率；以及根据第一占比率和第二占比率确定每个区块的不同受损类型的农房的最终占比率。由此，可更加客观、准确地掌握灾区农房的受损情况，特别是在遥感数据无法覆盖整个灾区的情况下，能够利用这些不完备的遥感数据来掌握全灾区的农房受损情况。该专利的弊端在于，灾前遥感影像有时候不存在。尤其是对于局部偏远的村庄或者乡镇，灾前遥感影像很可能没有存储。因此，对于灾后建筑物的损毁以及安全难以进行评估。
[0005]本专利技术提供一种灾后建筑物的安全监测系统，至少包括：遥感图像采集端，用于以搭载在无人机上的方式采集建筑物的遥感影像，处理器，用于识别建筑物并提取建筑物的立面偏移信息，
终端，用于接收所述处理器发送的信息；所述处理器基于遥感影像中的建筑物立面的基尼系数和/或基尼系数变化频率确定重灾区域，并且响应于所述终端发送的遥感图像的景深范围请求，所述处理器向所述终端发送处于景深范围内的建筑物的基尼系数监测曲线和/或当前基尼系数。
[0006]现有技术中，需要通过卫星的遥感影像以及震源信息来确定地震的重灾区。然而对于建筑坚固度较差的乡村地区，即使地震没有震源大，建筑物的不坚固也会倒塌会损毁并使人员出现伤亡。因此，采用建筑物立面的损毁检测评估重灾区能够弥补现有技术中重灾区评估的缺陷，使得大量建筑物倒塌区域能够被识别。本专利技术通过建筑物立面的基尼系数来确定受灾的重灾区，能够提高救援人员对建筑物倒塌区域的救援效率。
[0007]优选地，所述处理器基于建筑物的遥感影像提取建筑物的轮廓信息并计算建筑物立面的基尼系数，并且在基于建筑物立面的轮廓信息和基尼系数选择坐标物的情况下，所述处理器将不同区域的遥感影像拼接构成灾后建筑物分布图。灾后，如果灾情还在继续，建筑物的轮廓和立面基尼系数就会出现变化。选择建筑物的轮廓和立面基尼系数均不变的建筑物作为坐标物，能够使得不同区域的遥感影像准确衔接，有利于多个无人机在不同区域同时飞行作业，提高无人机拍摄遥感影像的效率。
[0008]优选地，所述终端的灾后建筑物分布图与建筑物的基尼系数监测曲线图像以并行的方式显示，所述终端的灾后建筑物分布图的景深范围由输入组件以任意圈定方式来指定。并行的画面显示有利于救援人员对灾后建筑物分布图的选择区域的查看，使得处理器根据终端的需求来传输指定建筑物的基尼系数监测曲线图像，减少了无效数据的传输，避免数据延迟，提高救援效率。
[0009]优选地，所述处理器选择在限定时间范围内建筑物立面的轮廓信息和基尼系数不变的建筑物作为坐标物，避免了变化建筑物的影响，有利于提高灾后建筑物分布图构建的准确性。
[0010]优选地，所述处理器将相邻时间采集的建筑物立面的基尼系数进行比较，按照预设的基尼系数变化值为驱动事件来记录建筑物立面的与时间相关的立面损毁变化信息，形成基尼系数监测曲线。如此设置，使得持续损毁的建筑物作为重点关注对象。即使该建筑物内的人员救援完成，该建筑物的立面损毁变化信息依然能够作为提供灾情的预警信息的依据。
[0011]优选地，所述处理器选择建筑物立面的基尼系数小于0.45且基尼系数变化频率大于频率阈值的建筑物所在区域作为重灾区。
[0012]优选地，响应于所述终端发送的遥感图像的景深范围请求，所述处理器将灾后建筑物分布图的景深范围内图像更新为高清图像。
[0013]本专利技术还提供一种灾后建筑物的安全监测方法，至少包括：采集建筑物的遥感影像，识别建筑物并提取建筑物的立面偏移信息，基于遥感影像中的建筑物立面的基尼系数和/或基尼系数变化频率确定重灾区域，并且响应于终端发送的遥感图像的景深范围请求，向所述终端发送处于景深范围内的建筑物的基尼系数监测曲线和/或当前基尼系数。
[0014]优选地，方法还包括：基于建筑物的遥感影像提取建筑物的轮廓信息并计算建筑
物立面的基尼系数，并且在基于建筑物立面的轮廓信息和基尼系数选择坐标物的情况下，所述处理器将不同区域的遥感影像拼接构成灾后建筑物分布图。
[0015]优选地，将灾后建筑物分布图与建筑物的基尼系数监测曲线图像以并行的方式显示，灾后建筑物分布图的景深范围由输入组件以任意圈定方式来指定。
[0016]本专利技术的灾后建筑物的安全监测方法，基于建筑物立面的基尼系数变化来进行建筑物损毁的变化预警，使得救援人员能够及时获得重灾区的评估，从而了解灾区情况，能够快速指定有效的救援方案，及时从危险建筑物救出被困人员。本专利技术的方法，能够通过监测建筑物损毁的变化预警，减少救援人员的伤亡。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的灾后建筑物的安全监测系统的通信连接关系示意图；图2是本专利技术的建筑物的基尼系数监测曲线的示意图；图3是本专利技术提供的一种优选实施方式的灾后建筑物的安全监测系统的简化模块连接关系示意图。
[0018]附图标记列表10：遥感图像采集端；20：处理器；21：数据处理模块；22：图像处理模块；23：预警模块；30：终端。
具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灾后建筑物的安全监测系统，至少包括：遥感图像采集端（10），用于以搭载在无人机上的方式采集建筑物的遥感影像，处理器（20），用于识别建筑物并提取建筑物的立面偏移信息，终端（30），用于接收所述处理器（20）发送的信息；其特征在于，所述处理器（20）基于遥感影像中的建筑物立面的基尼系数和/或基尼系数变化频率确定重灾区域，并且响应于所述终端（30）发送的遥感图像的景深范围请求，所述处理器（20）向所述终端（30）发送处于景深范围内的建筑物的基尼系数监测曲线和/或当前基尼系数。2.根据权利要求1所述的灾后建筑物的安全监测系统，其特征在于，所述处理器（20）基于建筑物的遥感影像提取建筑物的轮廓信息并计算建筑物立面的基尼系数，并且在基于建筑物立面的轮廓信息和基尼系数选择坐标物的情况下，所述处理器（20）将不同区域的遥感影像拼接构成灾后建筑物分布图。3.根据权利要求2所述的灾后建筑物的安全监测系统，其特征在于，所述终端（30）的灾后建筑物分布图与建筑物的基尼系数监测曲线图像以并行的方式显示，所述终端（30）的灾后建筑物分布图的景深范围由输入组件以任意圈定方式来指定。4.根据权利要求3所述的灾后建筑物的安全监测系统，其特征在于，所述处理器（20）选择在限定时间范围内建筑物立面的轮廓信息和基尼系数不变的建筑物作为坐标物。5.根据权利要求4所述的灾后建筑物的安全监测系统，其特征在于，所述处理器（20）将相邻时间采集的建筑物立面的基尼系数进行比较，按照预设的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：任维佳，杨峰，杜健，陈险峰，彭旭，寇克冬，王代洪，
申请(专利权)人：绵阳天仪空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：