[實用新型]一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921623464.2
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN211055366U
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李祖明;陳亮亮;楊跳;楊智旖
• 申請（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64D47/00;B64D47/08;G05D1/08
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 黃文亮

1.一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，主要包括無人機(jī)主體、圖像采集模塊和地面控制接收站，其特征在于：所述的無人機(jī)主體的前部通過云臺支架和圖像采集模塊連接；所述的無人機(jī)主體內(nèi)安裝飛行控制器、圖像處理模塊、姿態(tài)傳感器系統(tǒng)、對地圖像傳輸模塊和人機(jī)交互模塊；所述的飛行控制器分別與圖像處理模塊、姿態(tài)傳感器系統(tǒng)和人機(jī)交互模塊通過數(shù)據(jù)線連接；所述圖像采集模塊分別與圖像處理模塊、對地圖像傳輸模塊通過數(shù)據(jù)線連接；所述的對地圖像傳輸模塊、人機(jī)交互模塊分別與地面控制接收站建立無線連接；所述的圖像采集模塊、圖像處理模塊與飛行控制器協(xié)同完成目標(biāo)追蹤與自主避障的功能；所述的圖像采集模塊、對地圖像傳輸模塊與地面控制接收站實現(xiàn)地面圖像顯示功能；所述的姿態(tài)傳感器系統(tǒng)中包括用于協(xié)同旋翼無人機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)自主定點巡航功能的GPS模塊、電子羅盤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：圖像采集模塊由紅外夜視攝像頭與普通可見光攝像頭共同組成，紅外夜視攝像頭和普通可見光攝像頭根據(jù)內(nèi)置的光感元件感知的光線強(qiáng)度來切換工作狀態(tài)，并將采集畫面通過對地圖像傳輸模塊實時傳輸給地面控制接收站。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：旋翼無人機(jī)具備自主定點巡航與人工實時操作控制巡航兩種巡航方式；自主定點巡航為地面控制接收站可規(guī)劃無人機(jī)巡航路線，通過人機(jī)交互模塊將路徑信息傳輸給飛行控制器；姿態(tài)傳感器系統(tǒng)中的GPS導(dǎo)航模塊、電子羅盤傳感器實時采集無人機(jī)的位置信息，位置信息傳回飛行控制器，與規(guī)劃的路徑信息進(jìn)行對比并實時矯正無人機(jī)位置；人工實時操作控制巡航為利用遙控裝置將飛行指令通過人機(jī)交互模塊傳遞給飛行控制器，飛行控制器根據(jù)指令信息控制旋翼無人機(jī)飛行軌跡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：圖像采集模塊在空中采集地面的圖像并傳輸給地面控制接收站，地面控制接收站可選擇鎖定畫面中的某個物體，通過無人機(jī)實現(xiàn)對地面運(yùn)動物體的實時追蹤。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：圖像采集模塊采集圖像信息后將圖片信息傳輸?shù)綀D像處理模塊，利用特征匹配法對圖像進(jìn)行運(yùn)動估計與全局補(bǔ)償，使圖像背景靜態(tài)化，再利用幀間差分法將圖像中運(yùn)動目標(biāo)從背景中提取出來，最后將運(yùn)動目標(biāo)作為一個模板，分析其屬性特征，采用粒子濾波目標(biāo)跟蹤算法實現(xiàn)對運(yùn)動目標(biāo)的自動追蹤。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：在光線充足與光線不充足兩種情況下分別采用普通攝像頭和紅外夜視攝像頭采集圖像信息并傳遞給圖像處理模塊，無人機(jī)在自主巡航狀態(tài)下，通過光流法來實現(xiàn)規(guī)避障礙物的功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于視覺識別的旋翼無人機(jī)校園巡邏系統(tǒng)，其特征在于：所述姿態(tài)傳感器系統(tǒng)包括氣壓針、三軸陀螺儀、加速度計、GPS模塊和電子羅盤。