[發(fā)明專(zhuān)利]無(wú)人機(jī)集群監(jiān)測(cè)三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖方法、設(shè)備和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110777193.1
• 申請(qǐng)日: 2021-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113409233A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚昌華;竇景立;趙輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大勢(shì)航空科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T5/50
• 分類(lèi)號(hào): G06T5/50;G06T17/00
• 代理公司: 寧波久日專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 33299
• 代理人: 陳超

本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)集群監(jiān)測(cè)三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖方法、設(shè)備和系統(tǒng)，包括如下步驟：S1、為多個(gè)無(wú)人機(jī)中的每一個(gè)分配檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域；S2、任一無(wú)人機(jī)獲取其檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；S3、無(wú)人機(jī)將其獲取的圖像信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綗o(wú)人機(jī)集群三維機(jī)器視覺(jué)生成模塊中；S4、無(wú)人機(jī)集群三維機(jī)器視覺(jué)生成模塊，選取任一無(wú)人機(jī)傳輸?shù)囊桓眻D像根據(jù)機(jī)器視覺(jué)算法進(jìn)行圖像拼接。本發(fā)明利用多無(wú)人機(jī)平臺(tái)，以協(xié)同監(jiān)測(cè)的模式，融合多角度的實(shí)時(shí)拍攝圖像，在線(xiàn)生成三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖，解決單無(wú)人機(jī)平臺(tái)無(wú)法在線(xiàn)生成三維機(jī)器視覺(jué)圖的問(wèn)題，提高重要場(chǎng)景的多維全局監(jiān)測(cè)能力，為準(zhǔn)確研判、精確指揮和證據(jù)獲取提供三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人化三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，具體涉及種無(wú)人機(jī)集群自主協(xié)同聯(lián)合監(jiān)測(cè)三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖方法、設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前，基于機(jī)器視覺(jué)的監(jiān)測(cè)監(jiān)管等應(yīng)用，隨著無(wú)人機(jī)平臺(tái)的快速滲透成為信息化社會(huì)構(gòu)建的重要內(nèi)容之一。比如，構(gòu)建三維地圖是全社會(huì)數(shù)字化建設(shè)的熱點(diǎn)之一。尤其是無(wú)人機(jī)測(cè)繪平臺(tái)的快速推廣應(yīng)用，基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)機(jī)器視覺(jué)的三維地圖構(gòu)建得到各行業(yè)的充分認(rèn)可，其成本低、速度快、構(gòu)圖精準(zhǔn)的顯著優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)方式無(wú)法比擬的。對(duì)重要目標(biāo)的監(jiān)測(cè)、交通場(chǎng)景的監(jiān)管和重大活動(dòng)安保等場(chǎng)合，基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的機(jī)器視覺(jué)都發(fā)揮重要作用。

然而，基于單個(gè)無(wú)人機(jī)進(jìn)行機(jī)器視覺(jué)監(jiān)測(cè)，往往只能得到二維的機(jī)器視覺(jué)圖，只能判斷前方有無(wú)障礙、有無(wú)危險(xiǎn)等，而無(wú)法得到距離、行為預(yù)測(cè)等更為精確、深入的信息。這些信息的獲得，需要三維機(jī)器視覺(jué)的分析。但是基于單個(gè)無(wú)人機(jī)機(jī)器視覺(jué)的三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)建，需要利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行規(guī)劃的路徑測(cè)量，并進(jìn)行線(xiàn)下的構(gòu)圖運(yùn)算，并不能實(shí)時(shí)得到監(jiān)測(cè)對(duì)象的三維視覺(jué)圖。這在某些場(chǎng)合是不能滿(mǎn)足要求的。比如，在城市交通監(jiān)管領(lǐng)域，需要的是實(shí)時(shí)的場(chǎng)景三維視覺(jué)，而不是線(xiàn)下的。對(duì)于重大活動(dòng)安保等，更是需要全場(chǎng)景、多目標(biāo)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)三維視覺(jué)，才能確保對(duì)全局的準(zhǔn)確掌控。

因此，需要研究無(wú)人機(jī)集群自主協(xié)同聯(lián)合監(jiān)測(cè)三維視覺(jué)構(gòu)圖方法、設(shè)備和系統(tǒng)，利用多無(wú)人機(jī)平臺(tái)，以協(xié)同監(jiān)測(cè)的模式，融合多角度的實(shí)時(shí)拍攝圖像，在線(xiàn)生成三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖，解決單無(wú)人機(jī)平臺(tái)無(wú)法在線(xiàn)生成三維機(jī)器視覺(jué)圖的問(wèn)題，提高重要場(chǎng)景的多維全局監(jiān)測(cè)能力，為準(zhǔn)確研判、精確指揮和證據(jù)獲取提供三維數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。該研究具有較強(qiáng)的實(shí)用背景和多場(chǎng)景適用性，在技術(shù)上也有較強(qiáng)的創(chuàng)新意義，因此具有較強(qiáng)的理論和實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供本發(fā)明的目的在于提出一種無(wú)人機(jī)集群自主協(xié)同聯(lián)合監(jiān)測(cè)三維視覺(jué)構(gòu)圖方法、設(shè)備和系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

無(wú)人機(jī)集群監(jiān)測(cè)三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、為多個(gè)無(wú)人機(jī)中的每一個(gè)分配檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域；

S2、任一無(wú)人機(jī)獲取其檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域的圖像信息；

S3、無(wú)人機(jī)將其獲取的圖像信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綗o(wú)人機(jī)集群三維機(jī)器視覺(jué)生成模塊中；

S4、無(wú)人機(jī)集群三維機(jī)器視覺(jué)生成模塊，選取任一無(wú)人機(jī)傳輸?shù)囊桓眻D像根據(jù)機(jī)器視覺(jué)算法進(jìn)行圖像拼接。

進(jìn)一步的，所述步驟S1中，分配檢測(cè)目標(biāo)根據(jù)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景和目標(biāo)的性質(zhì)、監(jiān)測(cè)需求，以及無(wú)人機(jī)集群的成員構(gòu)成、搭載設(shè)備的性能等情況進(jìn)行。

進(jìn)一步的，還包括設(shè)定每一個(gè)無(wú)人機(jī)的拍攝監(jiān)測(cè)圖像的角度、分辨率、刷新率參數(shù)。

進(jìn)一步的，步驟S3具體為根據(jù)無(wú)人機(jī)集群三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖的需求，由各架無(wú)人機(jī)按照數(shù)據(jù)匯聚的計(jì)算節(jié)點(diǎn)地址，采用wifi、4G、5G無(wú)線(xiàn)傳輸手段，把各自的監(jiān)測(cè)圖像數(shù)據(jù)按順序和時(shí)延要求進(jìn)行傳輸。

進(jìn)一步的，步驟S4中算法為halcon機(jī)器視覺(jué)算法包。

無(wú)人機(jī)集群監(jiān)測(cè)三維機(jī)器視覺(jué)構(gòu)圖系統(tǒng)，其特征在于，包括：