本發明涉及紅外感應相機監測技術、圖像處理、微波信號，具體涉及一種基于無人機的紅外感應相機的監測數據采集方法。
背景技術：
1、傳統紅外相機監測與數據傳輸方法依賴人工布設設備、現場數據收集與分析，效率低且難以在復雜地形和惡劣環境下全面覆蓋，數據實時性和準確性難以保證。近年來，無人機技術和紅外感應技術雖有應用，但仍存在不足。無人機飛行路徑規劃不夠智能，需人工干預，增加操作難度和時間成本。紅外感應相機功耗高、續航有限，難以長時間連續工作。人工數據采集成本高、速度慢、維護難。數據處理和分析需專業人員操作，不利于快速獲取結果。
2、針對這些問題，本發明提出了一種基于無人機的紅外感應相機的監測數據采集方法。該方法通過高度自動化的無人機飛行與自主采集技術，解決了傳統監測方法的關鍵問題。無人機起飛前進行設備自檢，確保功能正常，避免數據丟失和監測中斷。飛行路徑由控制面板利用自研路徑規劃算法計算，考慮航程限制、監測點分布、飛行安全等因素，生成最優路徑，并可動態調整。數據采集過程中，無人機與自研紅外感應相機配合，使用低功耗微波喚醒模塊喚醒相機并啟動數據采集任務，數據通過wi-fi?6高速傳輸模塊傳輸至無人機吊艙內的大容量存儲設備，確保實時存儲與備份。任務結束后，無人機返回基地，上傳數據至地面站或云端進行存儲與分析。數據采集后進行狀態自檢，確保數據完整性和準確性，生成完整性報告，提示異常情況。
3、綜上，本發明通過自動化無人機飛行與自主采集技術，提高了監測效率，解決了現有設備不足，實現了在復雜環境中的穩定、準確數據采集與傳輸。
技術實現思路
1、本發明的技術解決的問題是：提出了一種基于無人機的紅外相機監測數據采集方法，利用無人機和紅外感應相機采集技術，解決了傳統監測與數據傳輸方法中的幾個關鍵問題。該方法通過無人機自動飛行到指定相機監測點、采集紅外相機數據并通過高速無線傳輸技術實時傳回，為紅外相機監測數據采集提供了高效、精準的解決方案。其主要技術特征包括自動路徑規劃、設備自檢、數據自檢與數據采集存儲、數據分析與報告生成等環節。此方法彌補了現有監測數據采集技術在高效性、覆蓋面和實時性方面的不足，顯著提高了監測效率，降低了人工干預的成本，并為生態保護與環境監測提供了有力的技術支持，有力推動了紅外相機監測領域的深入研究與廣泛應用。
2、本發明的技術解決方案為：一種基于無人機的紅外相機監測數據采集方法，首先通過輸入監測任務的參數，啟動任務并規劃監測路徑。無人機根據設定的航線由飛手遙控飛行，確保覆蓋所有監測點。在飛行過程中，無人機與自研的紅外感應相機進行配合，使用低功耗微波喚醒模塊喚醒相機并啟動數據采集任務。所采集的數據通過wi-fi?6高速傳輸模塊傳輸至自研的無人機吊艙內的大容量存儲設備，確保數據的實時存儲與備份。數據傳輸完成后，無人機繼續飛行至下一個監測點進行相同的任務，直到完成所有監測點的采集任務。任務結束后，無人機返回基地，將所有采集到的數據上傳至地面站或云端進行存儲與后續分析處理，為生態保護與研究提供數據支持。
3、此方法通過高度自動化的無人機飛行與自主采集技術，不僅提高了監測效率，還通過自研的紅外感應相機解決了現有設備的不足，能夠在復雜環境中進行穩定、準確的紅外相機監測數據采集。其具體步驟如下：
4、(1)輸入無人機數據采集任務參數。
5、步驟(1)中，在開始數據采集任務之前，無人機控制面板需要輸入監測任務的相關參數，包括監測區域的地理位置、任務的開始和結束時間以及任務的具體要求。輸入這些參數后，控制面板會自動生成監測任務的執行計劃
6、具體步驟包括：
7、(a)用戶在無人機遙控器控制面板上，輸入需要進行數據采集的紅外感應相機的地理位置；；
8、(b)用戶在無人機遙控器控制面板上，輸入需要進行數據采集的紅外感應相機的地理位置；；
9、(2)對步驟(1)中得到的任務執行計劃，由控制面板利用自研的無人機路徑計算方法給出最適合的飛行路徑。無人機的飛行路徑會因相機的安放位置、任務時常、無人機航程進行優化。具體步驟包括：
10、(a)路徑計算：控制面板根據輸入的監測點位置和任務時間，利用自研的路徑規劃算法計算最優飛行路徑。該算法考慮了無人機的航程限制、監測點的分布、飛行安全等因素。；
11、(b)路徑優化：根據計算出的路徑，控制面板生成詳細的飛行計劃，包括每個監測點的到達時間、懸停時間、數據采集時間等；
12、(c)路徑調整：在飛行過程中，無人機可以根據實時環境數據(風速、障礙物)動態調整飛行路徑，確保任務的順利進行。。
13、(3)在步驟(1)(2)完成后，無人機起飛前，系統會進行設備自檢，確保無人機和紅外感應相機的各項功能正常。具體步驟如下：
14、(a)無人機自檢：無人機系統檢查電池電量、飛行控制系統、通信系統、gps定位系統等是否正常。
15、(b)自檢報告：自檢完成后，系統生成自檢報告，顯示各項設備的狀態。如果發現異常，系統會提示用戶進行修復或更換設備；
16、(4)無人機根據步驟(2)規劃的飛行路徑，手動遙控飛行到指定的監測點，進行數據采集。具體步驟如下：
17、(a)無人機飛行到監測點：無人機按照預設的飛行路徑，手動遙控飛行到第一個監測點；
18、(b)懸停與數據采集：無人機到達監測點后，懸停在預定位置，通過低功耗微波喚醒模塊喚醒紅外感應相機，啟動數據采集任務；
19、(c)數據傳輸：采集到的數據通過wi-fi?6高速傳輸模塊傳輸至無人機吊艙內的大容量存儲設備，確保數據的實時存儲與備份；
20、(d)繼續飛行：數據傳輸完成后，無人機繼續飛行至下一個監測點，重復上述步驟，直到完成所有監測點的采集任務。
21、(5)在步驟(4)任務完成后，得到每個監測點的數據，隨后系統會進行數據采集狀態自檢，確保數據的完整性和準確性。具體步驟如下：
22、(a)數據完整性檢查：系統檢查采集到的數據是否完整，是否有丟失或損壞的情況。；
23、(b)數據準確性檢查：系統檢查數據的準確性，包括時間戳、地理位置、傳感器數據等是否符合預期。；
24、(c)生成自檢報告：自檢完成后，系統生成數據采集完整性報告，顯示數據的狀態。如果發現異常，系統會提示用戶進行修復或重新采集數據；
25、(6)任務結束后，無人機返回基地，將所有采集到的數據上傳至地面站或云端進行存儲與后續分析處理.具體步驟如下：
26、(a)無人機返航：無人機按照預設的返航路徑，手動遙控返回基地；
27、(b)數據上傳：無人機返回基地后，將存儲在吊艙內的數據上傳至地面站或云端服務器；
28、(c)數據存儲與分析：地面站或云端服務器接收數據后，進行存儲和初步分析，為生態保護與研究提供數據支持。
29、本發明與現有技術相比的優點在于：
30、1、本發明通過無人機和紅外感應相機的配合，實現了高效的數據采集。無人機能夠快速到達指定監測點，無需人工長時間等待和現場干預，大大縮短了數據采集周期。在傳統監測方法中，研究人員需要花費數天時間在森林中布設監測設備并進行數據收集，而本發明的無人機可以在數小時內完成大面積區域的監測任務，顯著提高了監測效率。
31、2、本發明的無人機能夠覆蓋更廣泛的區域，確保所有監測點的數據采集。無人機不受地形限制，可以輕松到達偏遠和難以到達的監測點，從而實現全面的監測覆蓋。相比之下，傳統監測方法往往受限于地形和交通條件，無法全面覆蓋所有監測點，導致數據不完整和監測結果不準確。
32、3、本發明利用高速無線傳輸技術，實現了數據的實時傳輸和存儲。采集到的數據通過wi-fi?6高速傳輸模塊即時傳輸至無人機吊艙內的大容量存儲設備，確保數據的實時存儲與備份。這使得研究人員可以及時獲取最新的監測數據，進行快速分析和決策。而傳統監測方法中，數據通常需要在監測結束后才能收集和分析，實時性差，無法及時響應監測需求。
33、4、本發明通過自研的紅外感應相機和無人機系統，確保了設備的高穩定性和可靠性。無人機和紅外感應相機在飛行前進行自檢，確保各項功能正常，從而避免了因設備故障導致的數據丟失和監測中斷。傳統監測設備往往在復雜環境中容易出現故障，影響監測的連續性和數據的完整性。
34、5、在數據準確性和完整性方面，本發明在數據采集后進行狀態自檢，確保數據的完整性和準確性。系統檢查數據的完整性，包括是否有丟失或損壞的情況，并檢查數據的準確性，如時間戳、地理位置、傳感器數據等是否符合預期。這使得監測數據更加可靠，為生態保護與研究提供了有力的數據支持。相比之下，傳統監測方法中，數據的完整性和準確性往往難以保證，影響了監測結果的可信度和應用價值。