[發(fā)明專利]一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-08-05
• 公開（公告）號: CN112327936A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 王軍
• 申請（專利權）人: 旭日藍天（武漢）科技有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12;G05D1/10;G01C11/04;G01C11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤系統(tǒng)及方法，包括地面站系統(tǒng)和無人機端的拍攝系統(tǒng)與飛控系統(tǒng)，拍攝系統(tǒng)對物體進行圖像拍攝采集，然后傳輸給飛控系統(tǒng)，對拍攝的圖像進行分析處理，提取物體類別位置信息傳輸給地面站系統(tǒng)，地面站系統(tǒng)接收信息后將物體信息顯示在顯示屏上，操作人員發(fā)出需要跟蹤的物體的指令傳送到飛控系統(tǒng)，飛控系統(tǒng)結合指令以及識別到的物體信息控制無人機，對物體進行追蹤。本發(fā)明對無人機拍攝到的圖像進行實時的物體識別，同時從地面站發(fā)送指定需要跟蹤的物體類型，對指定物體進行跟蹤。

技術領域

本發(fā)明涉及物體識別跟蹤領域，具體為一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤系統(tǒng)及方法。

背景技術

近些年，無人機系統(tǒng)由于其靈活便攜和空間機動性強等特點，逐步在測繪、搜救、房地產(chǎn)和農(nóng)業(yè)等領域得以越來越廣泛地應用，更是作為航拍或娛樂型無人機廣受消費者喜愛。人們更多的使用無人機去跟拍一些運動中的物體，或者讓無人機本身在運動的過程中拍攝一些物體。而運動過程中的拍攝需要人們對無人機或者云臺進行精準的控制才能追蹤到物體，甚至需要兩個或者兩個以上的人員才能完成這一操作。如果無人機能夠自主完成在運動中對一些運動的物體的追蹤，那么將會擴展無人機的用途。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤系統(tǒng)及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤系統(tǒng)，包括：

地面站系統(tǒng)以及無人機端的飛控系統(tǒng)和拍攝系統(tǒng)，其中：

地面站系統(tǒng)，獲取無人機拍攝的物體信息，同時監(jiān)視無人機的姿態(tài)和位置信息，對無人機發(fā)出控制指令；

拍攝系統(tǒng)，對拍攝范圍內(nèi)的物體進行圖像拍攝采集；

飛控系統(tǒng)，識別無人機采集到的圖像中的物體類別和位置信息，并根據(jù)地面站發(fā)出的指令控制無人機對需要跟蹤的物體進行追蹤拍攝。

進一步的，所述地面站系統(tǒng)包括地面通信模塊和與其電連接的地面登陸驗證模塊、指令輸入模塊與數(shù)據(jù)處理模塊，所述地面登陸驗證模塊對操作人員輸入的身份信息進行分析識別，成功認證后授予控制權限，操作人員通過指令輸入模塊輸入對無人機控制的指令以及需要跟蹤的物品的指令，指令通過地面通信模塊傳送到飛控系統(tǒng)，同時地面通信模塊接收飛控系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)信息進行解析，并在用戶界面上呈現(xiàn)出來。

進一步的，所述所述拍攝系統(tǒng)包括攝像頭和數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述攝像頭通過云臺搭載在無人機上，攝像頭對拍攝范圍內(nèi)的圖像進行采集，采集到的圖像通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至飛控系統(tǒng)。

進一步的，所述飛控系統(tǒng)包括飛控通信模塊、指令解析模塊、物體識別模塊、飛行控制模塊和云臺控制模塊，所述飛控通信模塊與地面站系統(tǒng)和拍攝系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)與地面站系統(tǒng)和拍攝系統(tǒng)間的通信，指令解析模塊與飛控通信模塊電連接對地面站系統(tǒng)和拍攝系統(tǒng)發(fā)送過來的指令以及數(shù)據(jù)進行解析，拍攝系統(tǒng)拍攝的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)解析后傳入到與指令解析模塊電連接的物體識別模塊，識別其中物體的類別以及位置信息，與指令解析模塊電連接的飛行控制模塊和云臺控制模塊獲取指令信息以及物體信息，控制無人機飛行以及云臺偏轉對指定物體進行跟蹤。

進一步的，所述物體識別模塊包括指令安全檢查模塊、深度學習分類模塊、類別位置提取模塊和數(shù)據(jù)分發(fā)與訂閱模塊，所述指令安全檢查模塊檢查從地面站發(fā)送的指令加載情況，深度學習分類模塊對攝像頭拍攝的視頻中的數(shù)據(jù)進行運算分類并選出各個物體以及物體所在圖像的相對位置，類別提取模塊將各個物體類型以及物體所在圖像的相對位置透傳到數(shù)據(jù)分發(fā)與訂閱模塊中，數(shù)據(jù)分發(fā)與訂閱模塊將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到地面站系統(tǒng)和飛控系統(tǒng)中。

一種基于AI技術的無人機前端物體識別跟蹤方法，包括以下步驟：