[發(fā)明專利]一種基于視覺傳感器的無人機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210917917.2
• 申請(qǐng)日: 2022-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN115202399A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林嘉樂;肖傲;曾丹麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10;B64C39/02;H04N5/225;H04W4/38
• 代理公司: 北京百年育人知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11968
• 代理人: 李白雪

本發(fā)明公開了一種基于視覺傳感器的無人機(jī)。包括無人機(jī)本體和無人機(jī)控制終端，所述無人機(jī)本體上安裝有視覺傳感器，在無人機(jī)控制終端上還安裝有機(jī)器視覺系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)，機(jī)器視覺系統(tǒng)用于將視覺傳感器攝取的圖像目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，并傳送給圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)得到圖像的形態(tài)信息后，對(duì)圖像特征進(jìn)行抽取，進(jìn)而與與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析；在圖像處理系統(tǒng)對(duì)視覺傳感器獲取圖像進(jìn)行處理并獲取目標(biāo)物體時(shí)，無人機(jī)定位模塊對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行坐標(biāo)定位，并將目標(biāo)坐標(biāo)通過無線通訊模塊反饋至無人機(jī)控制終端，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)和起點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行路線規(guī)劃，并將路線通過無人機(jī)控制終端的顯示裝置進(jìn)行顯示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于視覺傳感器的無人機(jī)。

背景技術(shù)

機(jī)器視覺就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。視覺傳感器是機(jī)器視覺系統(tǒng)獲取圖像信號(hào)的重要來源，機(jī)器視覺系統(tǒng)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，然后傳送給圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成用于控制設(shè)備下一步動(dòng)作的數(shù)字化信號(hào)。

在目前的野外考察時(shí)，如考察地質(zhì)、植物等信息時(shí)，需要科考人員跋山涉水去進(jìn)行考察，科考人員需要近距離觀察后才能去確認(rèn)如巖石地質(zhì)信息、植物品種等信息，十分不便，而且由于路線信息不清楚容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。

為了解決上述問題，我們提出了一種基于視覺傳感器的無人機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于視覺傳感器的無人機(jī)，通過機(jī)器視覺去幫助科考人員發(fā)現(xiàn)考察目標(biāo)，減小戶外考察的體力消耗與危險(xiǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于視覺傳感器的無人機(jī)，包括無人機(jī)本體和無人機(jī)控制終端，所述無人機(jī)本體上安裝有視覺傳感器，無人機(jī)本體用于搭載視覺傳感器在無人機(jī)可控制范圍內(nèi)飛行，視覺傳感器用于獲取地面巖石、植物的照片信息；

在無人機(jī)本體上安裝有無人機(jī)定位模塊，被配置用于定位無人機(jī)所在位置的目標(biāo)坐標(biāo)；

在無人機(jī)本體上還安裝有無線通訊模塊，被配置用于與無人機(jī)控制終端進(jìn)行通訊；

無線通訊模塊，被配置為用于與云端管理中心進(jìn)行通訊；

無人機(jī)控制終端，用于控制無人機(jī)飛行，并接收視覺傳感器傳回的地面巖石、植物的照片信息；

在無人機(jī)控制終端上還安裝有機(jī)器視覺系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)，機(jī)器視覺系統(tǒng)用于將視覺傳感器攝取的圖像目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，并傳送給圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)得到圖像的形態(tài)信息后，對(duì)圖像特征進(jìn)行抽取，進(jìn)而與與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)圖像處理系統(tǒng)的分析結(jié)果作出整合、分析、處理；

在無人機(jī)控制終端上還安裝有起點(diǎn)定位模塊，被配置用于定位無人機(jī)控制終端所在位置的起點(diǎn)坐標(biāo)；

在圖像處理系統(tǒng)對(duì)視覺傳感器獲取圖像進(jìn)行處理并獲取目標(biāo)物體時(shí)，無人機(jī)定位模塊對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行坐標(biāo)定位，并將目標(biāo)坐標(biāo)通過無線通訊模塊反饋至無人機(jī)控制終端，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)目標(biāo)坐標(biāo)和起點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行路線規(guī)劃，并將路線通過無人機(jī)控制終端的顯示裝置進(jìn)行顯示。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行路線規(guī)劃的方法如下：

第一步，確定目標(biāo)坐標(biāo)和起點(diǎn)坐標(biāo)，將兩個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行連線，確定二者之間的直線路徑；

第二步，無人機(jī)本體沿第一步確定的直線路線進(jìn)行飛行，對(duì)直線路徑及直線路徑兩側(cè)的地貌情況進(jìn)行拍攝；

第三步，根據(jù)第二步無人機(jī)拍攝的地貌情況，通過無人機(jī)控制終端上的機(jī)器視覺系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)對(duì)路途中具有通行困難的區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記；

第四步，在無人機(jī)控制終端上，將目標(biāo)坐標(biāo)和起點(diǎn)坐標(biāo)之間的方便通行區(qū)域進(jìn)行顯示，并對(duì)最短路線進(jìn)行標(biāo)記。