[發明專利]基于三維視覺技術的無人機避障系統

在審

• 申請號: 201710928190.7
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN109547802A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張振威;耿磊
• 申請（專利權）人: 江蘇智謀科技有限公司
• 主分類號: H04N19/625
• 分類號: H04N19/625;H04N19/124;H04N19/85;H04N19/42;H04L29/06;G05D1/10
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本發明涉及基于三維視覺技術的無人機避障系統，屬于無人機技術領域；所述導航控制計算機與CPU相互連接；所述導航控制計算機連接與顯示系統中的地面站管理系統連接；同時與顯示系統中的地面站顯示系統連接；所述導航控制計算機與執行系統中的飛控計算機連接；所述飛控計算機與舵機連接；所述FDCT與量化器連接；所述量化器與編碼器連接；利用三維視覺技術給出了導航內部組成及其實現的功能，最后在此設計基礎上給出半物理仿真，可以全面的對導航系統進行統籌，改善開發環境，縮短開發周期。

技術領域

本發明涉及基于三維視覺技術的無人機避障系統，屬于無人機技術領域。

背景技術

無人駕駛飛機(英文縮寫：Unmanned Aerial Vehicle)是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機。它的研制成功和戰場運用，揭開了以遠距離攻擊型智能化武器、信息化武器為主導的“非接觸性戰爭”的新篇章。

與載人飛機相比，它具有體積小、造價低、使用方便、對作戰環境要求低、戰場生存能力較強等優點，備受世界各國軍隊的青睞。在幾場局部戰爭中，無人駕駛飛機以其準確、高效和靈便的偵察、干擾、欺騙、搜索、校射及在非正規條件下作戰等多種作戰能力，發揮著顯著的作用，并引發了層出不窮的軍事學術、裝備技術等相關問題的研究。它將與孕育中的武庫艦、無人駕駛坦克、機器人士兵、計算機病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成為21世紀陸戰、海戰、空戰、天戰舞臺上的重要角色，對未來的軍事斗爭造成較為深遠的影響。

現實世界的三維結構信息不僅是展示的有力手段，更是連接現實與虛擬的橋梁。三維計算機視覺技術則是一種利用圖片、視頻以及各類深度傳感器信息，采用幾何、統計以及優化等數學工具對現實世界進行三維建模的技術。由于三維計算機視覺技術使用照片等與日常生活息息相關的媒體信息，因此該技術將會成為三維展示、定位和人機交互等應用領域的重要技術之一

近年來，隨著三維深度成像技術的發展(如structure light和time of light)，出現了越來越多的輕便的消費級別深度相機(微軟Kinect，華碩Xtion Pro Live，IntelRealSense，Google Tango)，可以預見深度相機將會成為移動設備標配，越來越走進我們的生活。深度相機提供了三維距離信息，通過實時計算深度相機的位置和朝向，可以實現對現實三維世界的實時重建。彩色相機和深度相機的結合，可以完整的重現多彩的現實三維世界。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供一種設計合理、使用方便的基于三維視覺技術的無人機避障系統。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：它包含導航系統和編碼系統；所述導航系統中設有輸入系統、顯示系統、決策系統和執行系統；所述編碼系統中包含FDCT、量化器、編碼器、壓縮編碼器、解壓編碼器、逆量化器、IDCT、壓縮圖像數據庫；所述輸入系統中設有北斗定位信息單元、遙測指令數據模塊、飛行狀態信息模塊；所述北斗定位信息單元、遙測指令數據模塊、飛行狀態信息模塊與決策系統中的導航控制計算機連接；所述導航控制計算機與CPU相互連接；所述導航控制計算機連接與顯示系統2中的地面站管理系統連接；同時與顯示系統中的地面站顯示系統連接；所述導航控制計算機與執行系統中的飛控計算機連接；所述飛控計算機與舵機連接；所述FDCT與量化器連接；所述量化器與編碼器連接；所述編碼器與壓縮編碼器連接；所述壓縮編碼器、解壓編碼器相互對應；所述壓縮圖像數據庫與逆量化器連接；所述逆量化器與IDCT連接。

作為優選，本發明的網絡由物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層七層組成。而在實際應用中，網絡結構可采用鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層四層模型。

作為優選，所述壓縮編碼分成三個步驟：