Journal of Geomatics Science and Technology

fa طراحی و ساخت یک سامانه ارزان قیمت مبتنی بر پهپاد سنجش از دور به منظور پایش حیات وحش Low Cost UAV-based Remote Sensing for Autonomous Wildlife Monitoring فتوگرامتری و سنجش از دور Photo&RS پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">در یک دههی اخیر، استفاده از تکنولوژی پهپاد مبتنی بر تکنیکهای فتوگرامتری جهت اخذ تصاویر پوششدار هوایی با کاربردهای متنوع نظیر پایش محیط زیست، نقشهبرداری شهری، میراث فرهنگی، معدن و زمین شناسی گسترش یافته است. این امر در نتیجهی دسترسی، هزینهی پایین کاربری و اخذ دادهها توسط پهپادها میباشد. پهپادهای سنجش از دور با امکان پرواز در ارتفاع پایین و اخذ تصاویر با  قدرت تفکیک طیفی و مکانی بالا، زمینهی پایش جانوران را در مناطق صعبالعبور  فراهم مینمایند.  با این حال پایش جانوران به دلیل  عواملی نظیر هزینه بالای سنجندههای حرارتی و بررسی زمانبر هزاران تصویر اخذ شده جهت تشخیص جانوران، پرهزینه و وقتگیر میباشد. در این مقاله، هدف پایش جانوران با استفاده از تکنیکهای فتوگرامتری و پردازشهای آنی و خودکار تصاویر یک سامانه پهپاد است. بدین منظور  یک سامانه پهپاد سنجش از دور ارزان قیمت مجهز به سنجندههای حرارتی و نور مرئی طراحی میشود تا علاوه بر بهبود مشکلات روشهای سنتی در پایش جانوران، یک راهحل کاملا خودکار، سریع و ارزان در پایش جانوران ارائه دهد. سامانه پیشنهادی شامل دو بخش سختافزار و نرمافزار است. در بخش سختافزار، یک سنجنده حرارتی و یک سنجندهی نورمرئی به یک رایانهی جانبی متصل و کنترل میشوند. از سوی دیگر، درگاه اطلاعاتی میان رایانه پرواز و رایانهی جانبی برقرار شده تا اطلاعات واحد اندازهگیری اینرشیال و سنجنده موقعیتیاب جهانی همزمان با اخذ تصاویر ثبت و به منظور پردازش آنی تصاویر استفاده شوند. در بخش نرم افزاری این سامانه، سنجندهها با برنامه دقیق زمانی هر دو ثانیه یک برداشت انجام میدهند. سپس به منظور هممرجع سازی تصاویر حرارتی و نورمرئی، از الگوریتم هیستوگرام تناسب فاز جهتدار ((Histogram of Oriented Phase Congruency (HOPC) استفاده میشود. در مرحله بعد، پس از حذف پوشش گیاهی و اعمال شاخصهای تصویری مبتنی بر باند حرارتی و نور مرئی، تصاویر قطعهبندی شده و با اعمال حدآستانه بر روی ابعاد قطعات، قطعات مربوط به جانوران استخراج میشود. در نهایت با اعمال شرط هم خطی، موقعیت جانوران محاسبه شده و بر اساس نتایج حاصل شده، سامانه پیشنهادی قادر است 83% جانوران موجود در تصویر را با دقت 17/2 متر برای موقعیت مکانی آنها شناسایی نماید.  </div> In recent years, developments in unmanned aerial vehicles, lightweight on-board computers, and low-cost thermal imaging sensors offer a new opportunity for wildlife monitoring. In contrast with traditional methods now surveying endangered species to obtain population and location has become more cost-effective and least time-consuming. In this paper, a low-cost UAV-based remote sensing platform is introduced. It is a small, low-cost, flexible remote sensing platform, which was accomplished object detection, classification, and measures the accurate GPS coordinates of animals in wild or agriculture areas. The paper describes both hardware and software architecture of a UAV such as thermal image sensor, an RGB camera, on-board computer, object detection, and recognition algorithms. While flying the onboard computer run a developed program to achieve real-time detection and path planning. The proposed system proved to be capable of detecting 83% of animals with a spatial accuracy of 2.17 meters. پهپاد سنجش از دور, شناسایی و ردیابی جانداران, هم مرجع سازی, تلفیق تصویر, شرط هم خطی UAV, Drone, Remote Sensing, Wildlife Survey, Thermal Infrared and Visible Imagery, Real-Time Image Processing 43 55 http://jgst.issgeac.ir/browse.php?a_code=A-10-68-6&slc_lang=fa&sid=1 M. Mirzaei میلاد میرزایی mirzaie.milad@gmail.com 10031947532846006170 10031947532846006170 No University of Tehran دانشگاه تهران H. Arefi حسین عارفی hossein.arefi@ut.ac.ir 10031947532846006171 10031947532846006171 Yes University of Tehran دانشگاه تهران