[發明專利]一種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統

在審

• 申請號: 201611152080.8
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106598069A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 郝靖
• 申請（專利權）人: 天津文林科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G08C17/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙)32231
• 代理人: 張宇

技術領域

本發明涉及光機電一體化技術領域，具體為一種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統。

背景技術

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。機上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設備。地面、艦艇上或母機遙控站人員通過雷達等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數字傳輸。可在無線電遙控下像普通飛機一樣起飛或用助推火箭發射升空，也可由母機帶到空中投放飛行。回收時，可用與普通飛機著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或攔網回收。可反覆使用多次。廣泛用于空中偵察、監視、通信、反潛、電子干擾等。無人機定位系統尤為重要，一般通過飛行裝置進行遠程定位，通過提供攝像頭實現對坐標(對攝取對象的相對坐標)的鎖定，由于普通攝像頭攝取的圖像幀數據信息量大，對處理器的計算能力要求自然也高，所以造成了設備成本的大幅增加。而且，通常攝像頭會主要用于飛行航拍，如果要同時滿足定位圖像幀攝取，則在一定程度上構成了對攝像頭使用的限制，鑒于上述提到的問題，本發明設計一種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統，以解決上述提到的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統，以解決上述背景技術中提出的普通攝像頭攝取的圖像幀數據信息量大，對處理器的計算能力要求自然也高，所以造成了設備成本的大幅增加在一定程度上構成了對攝像頭使用的限制的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統，包括中央處理器，所述中央處理器分別電性輸入連接定位攝取子系統、圖像采集子系統和超聲波控制系統，所述中央處理器分別電性輸出連接顯示子系統和無線控制子系統。

優選的，所述定位攝取子系統包括光電感應器，所述光電感應器電性輸出連接位移檢測單元，所述位移檢測單元電性輸出連接位移信號采集單元，所述位移信號采集單元電性輸出連接位移信號處理單元，所述位移信號處理單元電性輸出連接定位攝取處理器，所述定位攝取處理器分別電性輸出連接信號發射單元和位移信號存儲單元。

優選的，所述圖像采集子系統包括光流相機，所述光流相機分別電性輸出連接信號接收單元和圖像幀采集單元，所述圖像幀采集單元電性輸出連接圖像幀處理單元，所述圖像幀處理單元電性輸出連接圖像幀分析單元，所述圖像幀分析單元電性輸出連接圖像采集處理器，所述圖像采集處理器分別電性輸出連接圖像幀存儲單元和圖像幀數據轉換單元，所述圖像幀數據轉換單元電性輸出連接無線發射單元。

優選的，所述顯示子系統包括位移信號接收單元，所述位移信號接收單元電性輸出連接位移信號整理單元，所述位移信號整理單元電性輸出連接電脈沖信號轉換單元，所述電脈沖信號轉換單元電性輸出連接電脈沖信號處理單元，所述電脈沖信號處理單元電性輸出連接顯示處理器，所述顯示處理器分別電性輸出連接電脈沖信號存儲單元和驅動單元，所述驅動單元電性輸出連接顯示器。

優選的，所述無線控制子系統包括無線接收單元，所述無線接收單元電性輸出連接無線信號采集單元，所述無線信號采集單元電性輸出連接無線信號處理單元，所述無線信號處理單元電性輸出連接無線控制處理器，所述無線控制處理器分別電性輸出連接無線信號存儲單元和無線控制信號發射單元，所述無線控制處理器電性輸入連接遠程控制單元，所述遠程控制單元電性輸入連接遠程終端。

優選的，所述超聲波控制系統包括超聲波控制器，所述超聲波控制器電性輸出連接聲音波形發生單元，所述聲音波形發生單元電性輸出連接振蕩信號采集單元，所述振蕩信號采集單元電性輸出連接整形電路，所述整形電路電性輸出連接A/D轉換單元，所述A/D轉換單元電性輸出連接單片機，所述單片機電性輸出連接超聲波數據存儲單元，且單片機電性輸入連接滯后補償單元。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該種基于光機電一體化圖像處理下的無人機定位系統通過采用了光流相機替代傳統攝像單元，由于光流相機屬于長焦相機，其攝取的圖像區域較小，所以需要處理的信息量相對較少，并采用了光電傳感器進行對飛行裝置的位移檢測，降低了設備成本，對處理器要求不高，能夠清晰并且較容易的的采取到飛行裝置定位的坐標，簡便快捷。

附圖說明

圖1為本發明系統原理框圖；

圖2為本發明定位攝取子系統原理框圖；

圖3為本發明圖像采集子系統原理框圖；

圖4為本發明顯示子系統原理框圖；

圖5為本發明無線控制子系統原理框圖；