张凌云，李清舟，段睿珏，薛裔男

（北京林业大学工学院，北京 100091）

0 引言

目前，生态景区安防监测常采用布设传感器、人工巡查和定点视频监控等方式。但布设传感器和定点视频监控方式，布设密度大、数据采集不便；人工巡查方式需要的人工成本巨大，并且无法做到对巡查人员的监督；所以就如何利用无线充电技术实现24小时无间断工作，利用自动导航避障技术实现巡逻以及利用视频实时传输系统实行监察进行装置设计。

1 装置的硬件及系统的原理

1.1 硬件的构成

由树莓派、摄像头、蜂鸣器、红外反射传感器、超声波测距传感器、OpenMV4、Arduino和显示屏等构成。

1.2 工作原理

在景区内布置黑色轨迹，openMV4进行循迹导航及标志点识别，红外反射传感器实现避障，超声波测距传感器进行充电定位，同时采用摄像头实时对追踪的周围状况进行录制，树莓派作为载体并结合搭建的系统把摄像头录制的图像传至终端[1-2]。

1.2.1 导航循迹

OpenMV4是一个嵌入式的机器视觉模块。一个摄像头模块带有主控，可以用Python编程。用OpenMV4巡线，追踪黑色轨迹。借助的是线性回归，线性回归的意思就是找出一条直线，用最小二乘法，和曲线的吻合度最高，那个曲线就是道路的边缘。同时，需对图像进行灰度处理，即对像素点矩阵的操作，把图像进行二值化。二值化前要设置阈值，如在这个阈值下面的设置为白色，阈值上面的设置为黑色。可以对所有像素值做个线性回归。本身二值化后，像素点为0或为1，就对1的点做线性回归。……