[發明專利]無人飛行器的智能追蹤控制方法及系統

有效

• 申請號: 201110025672.4
• 申請日: 2011-01-24
• 公開（公告）號: CN102156481A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 謝佳亮;張叢喆;劉威
• 申請（專利權）人: 廣州嘉崎智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭小粵

技術領域

本發明涉及一種智能追蹤控制方法及系統，尤其涉及一種追蹤精度高的無人飛行器的智能追蹤控制方法及系統，屬于人工智能領域。

背景技術

從20世紀中期開始，無人飛行器設備已被廣泛應用于戰爭中，一些國家曾用無人飛行器進行戰地偵查以及危險地區的地形探測等作業。如今，越來越多的領域需要用到無人駕駛系統，從而無人飛行器的飛行控制研究越來越受到人們的重視。

目前的一些無人飛行器已進入自控飛行的時代，采用預先設定好的航線進行飛行，脫離了人工遙控，其優點是可以自動完成指定的高空偵測任務，無需人工控制。

另外，也有一些無人飛行器上裝有攝像機，可在高空對地面進行實時監控及錄像，并通過微波或WiFi等方式將采集到的視頻信號發送至地面基站。通常情況下，這些無人飛行器采用根據預先設定好的航線飛行，從而完成大范圍內區域的高空監控和巡航。

然而，隨著人們對安防智能化和無人職守監控的要求越來越高，如何提高無人飛行器監控系統的人工智能特性，使得無人飛行器能夠脫離預先設定的航線和人工遠程控制，自動完成偵測、巡航或追蹤任務，使得無人飛行器具有更多、更強大的功能，無人飛行器對目標跟蹤的精度更高，成為人工智能科學研究的重要任務。

發明內容

本發明的一個方面的目的是提供一種無人飛行器的智能追蹤控制方法，使無人飛行器能自動完成追蹤目標的任務，提高無人飛行器跟蹤目標的精度。

本發明的另一個方面的目的是提供一種無人飛行器的智能追蹤控制系統，使無人飛行器能自動完成追蹤目標的任務，以實現無人飛行器對目標的精確跟蹤。

為實現本發明一個方面的目的，本發明的無人飛行器的智能追蹤控制方法，包括以下步驟：

懸停獲取無人飛行器的位置和目標的視頻信號；

通過無線通訊將無人飛行器的位置和目標的視頻信號傳輸到地面的視頻分析模塊；

對視頻信號進行分析得到目標的位置和大小；

根據目標的位置，計算得到無人飛行器的位置調整數據；

根據無人飛行器的位置調整數據，調整無人飛行器的位置。

為實現本發明另一個方面的目的，本發明的無人飛行器的智能追蹤控制系統，包括：攝像機、GPS、無線通訊模塊、視頻分析模塊、控制模塊和執行模塊；

攝像機，安裝在無人飛行器上，用于當無人飛行器懸停時獲取目標的視頻信號；

GPS，安裝在無人飛行器上，用于當無人飛行器懸停時獲取無人飛行器的位置；

無線通訊模塊，用于將無人飛行器的位置和目標的視頻信號傳輸到地面的視頻分析模塊，將所述控制模塊計算得到的無人飛行器的位置調整數據傳輸到所述執行模塊；

視頻分析模塊，設置在地面基站，用于對目標的視頻信號進行分析得到目標的位置和大小；

控制模塊，設置在地面基站，用于根據目標的位置，計算得到無人飛行器的位置調整數據；

執行模塊，安裝在無人飛行器上，用于根據無人飛行器的位置調整數據，調整無人飛行器的位置。

在本發明的無人飛行器的智能追蹤控制方法及系統，當無人飛行器懸停時，安裝在無人飛行器上的攝像機獲取目標的視頻信號；同時，安裝在無人飛行器上的GPS測量出此時無人飛行器的位置。獲取的目標的視頻信號和無人飛行器的位置通過無線通訊模塊，被傳輸到地面的視頻分析模塊。視頻分析模塊對接收到的視頻信號進行分析，識別出目標以及獲得目標的大小和位置等信息，并將目標的大小和位置發送到設置在地面基站的控制模塊。控制模塊用于根據目標的位置，計算得到無人飛行器的位置調整數據，并將位置調整數據通過無線通訊模塊發送給安裝在無人飛行器的執行模塊，執行模塊根據位置調整數據，調節無人飛行器的航向和/或無人飛行器的飛行距離，從而實現了無人飛行器對目標自動、精確的追蹤。

更優地，本發明的無人飛行器的智能追蹤控制方法，無人飛行器的位置包括無人飛行器懸停時所處的空間位置的高度、經度和緯度。

更優地，本發明的無人飛行器的智能追蹤控制方法，對視頻信號進行分析得到目標的位置和大小具體包括以下步驟：

將視頻信號中的靜止的像素區域作為背景區，運動的像素區域作為前景區；

用矩形框標示出前景區；

將相鄰幀圖像中的最相似的矩形框判定為同一目標；

將最相似的矩形框距離圖像中心點的位置確認為目標的位置，最相似矩形框的大小為目標的大小。

更優地，本發明的無人飛行器的智能追蹤控制方法，根據目標的位置，計算得到無人飛行器的位置調整數據具體包括以下步驟：