【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及數(shù)據(jù)安全分析，具體是一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
1、當(dāng)前，隨著無人機(jī)等低空飛行器的快速發(fā)展，其在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用，無人機(jī)憑借靈活便捷、高效作業(yè)等優(yōu)勢，在航拍、農(nóng)業(yè)植保和電力巡檢等眾多領(lǐng)域大顯身手，但與此同時(shí)也帶來了一系列挑戰(zhàn)：在gps等衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中，由于接收機(jī)接收的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過建筑物、水面、地面等反射物反射后，與直接來自衛(wèi)星的信號(hào)疊加在一起，從而使接收機(jī)接收到多個(gè)不同路徑的信號(hào)，導(dǎo)致定位出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象；在電力巡檢領(lǐng)域，定位偏差可能使無人機(jī)無法準(zhǔn)確到達(dá)需要巡檢的電力設(shè)備位置，錯(cuò)過一些潛在的故障點(diǎn)，增加了電力系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)；在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域，定位偏差可能使農(nóng)藥噴灑不均勻，部分區(qū)域過度噴灑而其他區(qū)域則噴灑不足，影響農(nóng)作物的生長和防治效果。由于數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確引發(fā)的定位誤差，會(huì)造成無人機(jī)的實(shí)際移動(dòng)路徑與定位路徑存在較大的偏差，影響后續(xù)的分析和決策的問題。所以解決上面提出的問題，提高無人機(jī)的定位精度，增加飛行穩(wěn)定性，保障任務(wù)執(zhí)行效率，對無人機(jī)等低空飛行器的發(fā)展具有重大意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中提出的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，包括以下步驟：
4、步驟s100：獲取低空飛行器在飛行過程中的深度圖像，并建立飛行區(qū)域的三維模型，提取出三維模型中的所有目標(biāo)點(diǎn)；
5、步驟s200：獲取低空飛行器在飛行過程中的定位路徑，得到其中的正常定位點(diǎn)和待檢測定位點(diǎn)，根據(jù)各待檢測定位點(diǎn)的坐標(biāo)信息，將各待檢測定位點(diǎn)分為正常定位點(diǎn)或異常定位點(diǎn)；
6、步驟s300：根據(jù)深度圖像中各特征點(diǎn)，以及定位路徑中各定位點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)，得到各定位點(diǎn)與對應(yīng)的每一特征點(diǎn)的特征距離，并根據(jù)每一特征點(diǎn)在對應(yīng)的深度圖像中的像素值，得到特征距離與像素值之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表達(dá)式；
7、步驟s400：根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系表達(dá)式，以及各特征點(diǎn)的地理位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對定位路徑中的各異常定位點(diǎn)進(jìn)行修正。
8、進(jìn)一步的，步驟s100包括：
9、步驟s110：在低空飛行器上布置激光雷達(dá)相機(jī)，拍攝連續(xù)若干幀的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并生成相對應(yīng)的深度圖像；建立飛行區(qū)域的三維模型，并在三維模型中構(gòu)建出所有的組件，并將其中固定不易變動(dòng)位置的設(shè)施或建筑對應(yīng)的組件，作為特征組件，從第一幀深度圖像dg1開始，將深度圖像dg1中像素值大于預(yù)先設(shè)定的像素閾值的區(qū)域，作為深度圖像dg1中的目標(biāo)區(qū)域,進(jìn)而得到深度圖像dg1中的所有目標(biāo)區(qū)域;
10、本實(shí)施例采用tof激光雷達(dá)相機(jī)采集到高質(zhì)量的連續(xù)多幀的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；深度圖像是一種反映場景中物體到相機(jī)距離信息的圖像，在深度圖像中，每個(gè)像素的值代表場景中對應(yīng)點(diǎn)到相機(jī)的距離，深度圖像的像素值一般是灰度值，其數(shù)值大小與距離成一定關(guān)系，當(dāng)物體距離相機(jī)較近時(shí)，像素值較大，當(dāng)物體距離相機(jī)較遠(yuǎn)時(shí)，像素值較小，但深度圖像不能像普通彩色照片那樣直接拍攝得到，只能通過激光雷達(dá)相機(jī)得到。飛行區(qū)域的三維模型可采用bim建模方式得到；
11、步驟s120：獲取深度圖像dg1中的某目標(biāo)區(qū)域，以及三維模型中的所有組件在深度圖像dg1中的組件區(qū)域，并將與某目標(biāo)區(qū)域相交面積最大的組件區(qū)域，作為目標(biāo)組件區(qū)域；若目標(biāo)組件區(qū)域與某目標(biāo)區(qū)域相交面積大于預(yù)設(shè)的面積閾值，且目標(biāo)組件區(qū)域?qū)?yīng)的目標(biāo)組件為特征組件，則獲取目標(biāo)組件的最高處對應(yīng)的實(shí)際高度h，以及低空飛行器在飛行過程中的最大高度h，若h-h>h0，h0為高度閾值，則將目標(biāo)組件在實(shí)際高度h處的地理位置坐標(biāo)，作為目標(biāo)組件的目標(biāo)點(diǎn)，地理位置坐標(biāo)包括經(jīng)緯度和高度；并且飛行區(qū)域的每一特征組件最多對應(yīng)一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，以此類推，進(jìn)而在三維模型中標(biāo)出所有目標(biāo)點(diǎn)；
12、實(shí)際高度h為目標(biāo)組件在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下最高處對應(yīng)的實(shí)際高度，最大高度h為低空飛行器在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下飛行過程中的最大高度；在本實(shí)施例中，高度閾值h0根據(jù)實(shí)際情況決定，當(dāng)實(shí)際高度h較大時(shí)，高度閾值h0應(yīng)相應(yīng)往大調(diào)整，當(dāng)實(shí)際高度h較小時(shí)，高度閾值h0應(yīng)相應(yīng)往小調(diào)整；
13、步驟s130：獲取出現(xiàn)某目標(biāo)點(diǎn)的所有深度圖像，將每一深度圖像均轉(zhuǎn)換為二維坐標(biāo)系，其中，某深度圖像對應(yīng)的某二維坐標(biāo)系的橫縱坐標(biāo)最大值分別為wma和hmi，某目標(biāo)點(diǎn)在某二維坐標(biāo)系中的橫縱坐標(biāo)分別wt和ht，若滿足a1*wma≤wt≤a2*wma且b1*hmi≤ht≤b2*hmi，則將某深度圖像中的某目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，其中，a1和a2分別為第一橫坐標(biāo)系數(shù)和第二橫坐標(biāo)系數(shù)，a1＜a2，b1和b2分別為第一縱坐標(biāo)系數(shù)和第二縱坐標(biāo)系數(shù)，b1＜b2，若深度圖像中的某目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記的總數(shù)不小于設(shè)定的總數(shù)閾值，則將某目標(biāo)點(diǎn)作為特征點(diǎn)；進(jìn)而得到三維模型中的所有特征點(diǎn)。
14、特征點(diǎn)是不在圖像邊緣的點(diǎn)，意味著這些點(diǎn)在圖像中相對穩(wěn)定，不在圖像邊緣的點(diǎn)通常具有更好的抗干擾性，圖像邊緣處的點(diǎn)容易受到噪聲、光照變化等因素的影響，而產(chǎn)生不穩(wěn)定的特征；只有通過對這類滿足的特征點(diǎn)進(jìn)行分析，才能得到更準(zhǔn)確有效的信息，進(jìn)行下一步的計(jì)算；
15、進(jìn)一步的，步驟s200包括：
16、步驟s210：獲取定位路徑中的所有定位點(diǎn)，以及每一定位點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻和定位坐標(biāo)，其中，定位坐標(biāo)只包括定位點(diǎn)的經(jīng)緯度；根據(jù)定位坐標(biāo)得到所有時(shí)間相鄰的兩定位點(diǎn)之間的定位距離，若某定位距離小于預(yù)設(shè)的距離閾值，則將某定位距離進(jìn)行標(biāo)記；并將時(shí)間相鄰且均進(jìn)行標(biāo)記的定位距離，作為一個(gè)基準(zhǔn)距離集，進(jìn)而得到定位路徑中的所有基準(zhǔn)距離集，若某基準(zhǔn)距離集中的元素?cái)?shù)量大于預(yù)設(shè)的數(shù)量閾值，則將基準(zhǔn)距離集中對應(yīng)的所有定位點(diǎn)均作為正常定位點(diǎn)，進(jìn)而得到定位路徑中的所有正常定位點(diǎn)，將其余定位點(diǎn)均作為待檢測定位點(diǎn)，并按照時(shí)間先后順序，將各待檢測定位點(diǎn)進(jìn)行排序；
17、步驟s220：將第一個(gè)待檢測定位點(diǎn)作為定位點(diǎn)p1，定位點(diǎn)p1對應(yīng)的時(shí)刻為t1，時(shí)刻t1的上一時(shí)刻為t0，時(shí)刻t0對應(yīng)的定位點(diǎn)為p0，時(shí)刻t0的上一時(shí)刻為t-1，時(shí)刻t-1對應(yīng)的定位點(diǎn)為p-1，并且p1=(x1,y1)，p0=(x0,y0)，p-1=(x-1,y-1)，其中，x1,y1分別為定位點(diǎn)p1對應(yīng)的經(jīng)緯度，x0,y0分別為定位點(diǎn)p0對應(yīng)的經(jīng)緯度，x-1,y-1分別為定位點(diǎn)p-1對應(yīng)的經(jīng)緯度；以定位點(diǎn)p-1位置為起點(diǎn)，定位點(diǎn)p0位置為終點(diǎn)的方向作為v1，將方向v1的相反方向作為v2；得到定位點(diǎn)p0的定位點(diǎn)偏差為ad0=[(x0-x-1)/m0]2+[(y0-y-1)/n0]2，其中，m0為以定位點(diǎn)p0為起點(diǎn)，沿著方向v1往前m米的距離，n0為以定位點(diǎn)p0為起點(diǎn)，沿著方向v2往前n米的距離，m>n>0；若定位點(diǎn)p1在定位點(diǎn)偏差ad0對應(yīng)的范圍內(nèi)，將定位點(diǎn)p1作為正常定位點(diǎn)，若定位點(diǎn)p1不在定位點(diǎn)偏差內(nèi)，將定位點(diǎn)p1作為異常定位點(diǎn)；
18、需要說明的是本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟S100包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟S200包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟S300包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟S400包括：
6.一種數(shù)據(jù)安全分析系統(tǒng)，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，所述系統(tǒng)包括特征點(diǎn)判斷提取模塊、定位點(diǎn)判斷模塊、關(guān)聯(lián)關(guān)系表達(dá)式計(jì)算模塊和異常定位點(diǎn)修正模塊；
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種數(shù)據(jù)安全分析系統(tǒng)，其特征在于，所述定位點(diǎn)判斷模塊包括待檢測定位點(diǎn)判斷單元、定位點(diǎn)偏差計(jì)算單元和異常定位點(diǎn)判斷單元；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種數(shù)據(jù)安全分析系統(tǒng)，其特征在于，所述異常定位點(diǎn)修正模塊包括特征距離計(jì)算單元和異常定位點(diǎn)
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟s100包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟s200包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟s300包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種應(yīng)用于低空飛行的數(shù)據(jù)安全分析方法，其特征在于，步驟s400包括：
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李燕宏，陳聰，張秀珠，
申請(專利權(quán))人：深圳市智安托科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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