本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)跟蹤領(lǐng)域，特別涉及一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)廣泛應(yīng)用于電力、海事、林業(yè)、測(cè)繪等領(lǐng)域，利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行空中偵查和目標(biāo)跟蹤追捕具有廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)人機(jī)由于起飛速度快、目標(biāo)小、定位精確、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，已代替了傳統(tǒng)的直升機(jī)進(jìn)行空中支援偵查機(jī)。而目前利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行目標(biāo)跟蹤和追捕大多是通過(guò)在無(wú)人機(jī)上搭載攝像機(jī)來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攝像，這種方法要求目標(biāo)物體比較清楚，尤其惡劣天氣或黑夜中使用有一定的局限性。又由于發(fā)明專利cn201610834783.2公布了一種meanshift目標(biāo)跟蹤方法，meanshift是個(gè)迭代的算法，每次迭代會(huì)往概率密度大的方向移動(dòng)，適用于概率密度圖上，不能用于其他圖像的處理.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)本體、地面站和追蹤車(chē)輛，所述無(wú)人機(jī)本體下端設(shè)有云臺(tái)，所述云臺(tái)下設(shè)有紅外攝像機(jī)，所述無(wú)人機(jī)本體內(nèi)設(shè)有飛控模塊、目標(biāo)追蹤模塊、gps定位模塊、圖像采集模塊、圖像處理模塊和機(jī)載通信模塊，所述地面站內(nèi)設(shè)有地面通信模塊、地面控制模塊、顯示模塊、儲(chǔ)存模塊、圖像清晰模塊，所述追蹤車(chē)輛上設(shè)有車(chē)輛通信模塊、顯示模塊，所述飛控模塊分別和云臺(tái)、紅外攝像機(jī)電性連接，所述紅外攝像機(jī)分別與目標(biāo)追蹤模塊、圖像采集模塊電性連接，所述圖像采集模塊、圖像處理模塊和機(jī)載通信模塊依次電性連接，所述gps定位模塊與圖像處理模塊電性連接，所述地面通信模塊分別與機(jī)載通信模塊和車(chē)輛通信模塊無(wú)線連通，所述地面通信模塊與地面控制模塊、圖像清晰模塊電性連接，所述圖像清晰模塊與儲(chǔ)存模塊和顯示模塊電性連接，所述車(chē)輛通信模塊與顯示模塊電性連接。

優(yōu)選的，所述顯示模塊采用液晶顯示器。

優(yōu)選的，所述包含以下步驟：

步驟1，地面控制模塊通過(guò)地面通信模塊和機(jī)載通信模塊發(fā)送攝像指令給目標(biāo)追蹤模塊；

步驟2，目標(biāo)追蹤模塊將信息傳遞給飛控模塊，飛控模塊通過(guò)云臺(tái)來(lái)控制紅外攝像機(jī)拍攝的方向和角度，通過(guò)圖像采集模塊從而進(jìn)行圖像采集；

步驟3，采用稀疏特征集光流的方法，來(lái)跟蹤被選中的物體，紅外攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行連續(xù)拍照，連續(xù)截取4張目標(biāo)圖像，紅外攝像機(jī)采集到圖像后將圖像傳遞給圖像處理模塊進(jìn)行處理，在拍攝的圖中，有一個(gè)綠色框，代表被標(biāo)定的對(duì)象，會(huì)隨著目標(biāo)移動(dòng)，綠框在移動(dòng)的時(shí)候會(huì)將綠框在圖像中的位置返回給飛控，飛控控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)，使得綠框在圖像的正中央；

步驟4，圖像處理模塊對(duì)圖像進(jìn)行去噪增強(qiáng)，并通過(guò)gps定位模塊對(duì)圖片進(jìn)行水印定位；

步驟5，機(jī)載通信模塊將處理后的圖像傳遞給地面通信模塊，地面控制模塊將圖像通過(guò)圖像清晰模塊進(jìn)行清晰度處理，并儲(chǔ)存到儲(chǔ)存模塊里；

步驟6，地面控制模塊控制顯示模塊實(shí)時(shí)顯示處理后的圖像，并根據(jù)定位數(shù)據(jù)在顯示模塊上定位出被追蹤者的實(shí)時(shí)定位；

步驟7，地面控制模塊通過(guò)地面通信模塊將處理后的圖像和定位信息傳遞給車(chē)輛通信模塊，并在追蹤車(chē)輛的顯示模塊上顯示出來(lái)。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明提供了一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)及方法，地面控制模塊通過(guò)地面通信模塊將待追蹤對(duì)象的特征傳遞給無(wú)人機(jī)本體內(nèi)的目標(biāo)追蹤模塊，在接收到信息后，通過(guò)云臺(tái)控制紅外攝像機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)整，采用稀疏特征集光流的方法，來(lái)跟蹤被選中的物體，紅外攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行連續(xù)拍照，連續(xù)截取4張目標(biāo)圖像，紅外攝像機(jī)采集到圖像后將圖像傳遞給圖像處理模塊進(jìn)行處理，在拍攝的圖中，有一個(gè)綠色框，代表被標(biāo)定的對(duì)象，會(huì)隨著目標(biāo)移動(dòng)，綠框在移動(dòng)的時(shí)候會(huì)將綠框在圖像中的位置返回給飛控，飛控控制云臺(tái)旋轉(zhuǎn)，使得綠框在圖像的正中央，在圖像處理模塊處理的過(guò)程中，gps定位模塊給拍攝的照片進(jìn)行定位，方便傳輸?shù)降孛嬲緯r(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，當(dāng)拍攝的圖片傳遞給地面站后，先通過(guò)圖像清晰模塊對(duì)圖片進(jìn)行清晰化處理，之后圖片存儲(chǔ)在儲(chǔ)存模塊內(nèi)，并在顯示模塊里面顯示出來(lái)，方便地面站進(jìn)行指揮，之后從地面站再傳遞給追蹤車(chē)輛，將待追蹤者的照片和位置信息傳遞給追蹤車(chē)輛上的顯示模塊上，本發(fā)明通過(guò)無(wú)人機(jī)與目標(biāo)追蹤是人機(jī)交互配合的應(yīng)用，用較低的成本，代替了曾經(jīng)用大量能源與人力才能完成的任務(wù)，提高了工作效率和隱蔽性，更加地智能與方便。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。

其中，1-無(wú)人機(jī)本體，2-地面站，3-追蹤車(chē)輛，4-云臺(tái)，5-紅外攝像機(jī)，6-飛控模塊，7-目標(biāo)追蹤模塊，8-gps定位模塊，9-圖像采集模塊，10-圖像處理模塊，11-機(jī)載通信模塊，12-地面通信模塊，13-地面控制模塊，14-顯示模塊，15-儲(chǔ)存模塊，16-圖像清晰模塊，17-車(chē)輛通信模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。

圖1出示本發(fā)明的具體實(shí)施方式：一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)，包括無(wú)人機(jī)本體1、地面站2和追蹤車(chē)輛3，所述無(wú)人機(jī)本體1下端設(shè)有云臺(tái)4，所述云臺(tái)4下設(shè)有紅外攝像機(jī)5，所述無(wú)人機(jī)本體1內(nèi)設(shè)有飛控模塊6、目標(biāo)追蹤模塊7、gps定位模塊8、圖像采集模塊9、圖像處理模塊10和機(jī)載通信模塊11，所述地面站2內(nèi)設(shè)有地面通信模塊12、地面控制模塊13、顯示模塊14、儲(chǔ)存模塊15、圖像清晰模塊16，所述追蹤車(chē)輛3上設(shè)有車(chē)輛通信模塊17、顯示模塊14，所述飛控模塊6分別和云臺(tái)4、紅外攝像機(jī)5電性連接，所述紅外攝像機(jī)5分別與目標(biāo)追蹤模塊7、圖像采集模塊9電性連接，所述圖像采集模塊9、圖像處理模塊10和機(jī)載通信模塊11依次電性連接，所述gps定位模塊8與圖像處理模塊10電性連接，所述地面通信模塊12分別與機(jī)載通信模塊11和車(chē)輛通信模塊17無(wú)線連通，所述地面通信模塊12與地面控制模塊13、圖像清晰模塊16電性連接，所述圖像清晰模塊16與儲(chǔ)存模塊15和顯示模塊14電性連接，所述車(chē)輛通信模塊17與顯示模塊14電性連接。

本實(shí)施例中，所述顯示模塊14采用液晶顯示器。

本實(shí)施例中，所述包含以下步驟：

步驟1，地面控制模塊13通過(guò)地面通信模塊12和機(jī)載通信模塊11發(fā)送攝像指令給目標(biāo)追蹤模塊7；

步驟2，目標(biāo)追蹤模塊7將信息傳遞給飛控模塊6，飛控模塊6通過(guò)云臺(tái)4來(lái)控制紅外攝像機(jī)5拍攝的方向和角度，通過(guò)圖像采集模塊9從而進(jìn)行圖像采集；

步驟3，采用稀疏特征集光流的方法，來(lái)跟蹤被選中的物體，紅外攝像機(jī)5對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行連續(xù)拍照，連續(xù)截取4張目標(biāo)圖像，紅外攝像機(jī)5采集到圖像后將圖像傳遞給圖像處理模塊10進(jìn)行處理，在拍攝的圖中，有一個(gè)綠色框，代表被標(biāo)定的對(duì)象，會(huì)隨著目標(biāo)移動(dòng)，綠框在移動(dòng)的時(shí)候會(huì)將綠框在圖像中的位置返回給飛控，飛控控制云臺(tái)4旋轉(zhuǎn)，使得綠框在圖像的正中央；

步驟4，圖像處理模塊10對(duì)圖像進(jìn)行去噪增強(qiáng)，并通過(guò)gps定位模塊8對(duì)圖片進(jìn)行水印定位；

步驟5，機(jī)載通信模塊11將處理后的圖像傳遞給地面通信模塊12，地面控制模塊13將圖像通過(guò)圖像清晰模塊16進(jìn)行清晰度處理，并儲(chǔ)存到儲(chǔ)存模塊15里；

步驟6，地面控制模塊13控制顯示模塊14實(shí)時(shí)顯示處理后的圖像，并根據(jù)定位數(shù)據(jù)在顯示模塊14上定位出被追蹤者的實(shí)時(shí)定位；

步驟7，地面控制模塊13通過(guò)地面通信模塊12將處理后的圖像和定位信息傳遞給車(chē)輛通信模塊17，并在追蹤車(chē)輛3的顯示模塊14上顯示出來(lái)。

基于上述：本發(fā)明結(jié)構(gòu)的一種無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)及方法，地面控制模塊13通過(guò)地面通信模塊12將待追蹤對(duì)象的特征傳遞給無(wú)人機(jī)本體1內(nèi)的目標(biāo)追蹤模塊7，在接收到信息后，通過(guò)云臺(tái)4控制紅外攝像機(jī)5的轉(zhuǎn)動(dòng)和調(diào)整，采用稀疏特征集光流的方法，來(lái)跟蹤被選中的物體，紅外攝像機(jī)5對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行連續(xù)拍照，連續(xù)截取4張目標(biāo)圖像，紅外攝像機(jī)5采集到圖像后將圖像傳遞給圖像處理模塊10進(jìn)行處理，在拍攝的圖中，有一個(gè)綠色框，代表被標(biāo)定的對(duì)象，會(huì)隨著目標(biāo)移動(dòng)，綠框在移動(dòng)的時(shí)候會(huì)將綠框在圖像中的位置返回給飛控，飛控控制云臺(tái)4旋轉(zhuǎn)，使得綠框在圖像的正中央，在圖像處理模塊10處理的過(guò)程中，gps定位模塊8給拍攝的照片進(jìn)行定位，方便傳輸?shù)降孛嬲?時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，當(dāng)拍攝的圖片傳遞給地面站2后，先通過(guò)圖像清晰模塊16對(duì)圖片進(jìn)行清晰化處理，之后圖片存儲(chǔ)在儲(chǔ)存模塊15內(nèi)，并在顯示模塊14里面顯示出來(lái)，方便地面站2進(jìn)行指揮，之后從地面站2再傳遞給追蹤車(chē)輛3，將待追蹤者的照片和位置信息傳遞給追蹤車(chē)輛3上的顯示模塊14上，本發(fā)明通過(guò)無(wú)人機(jī)與目標(biāo)追蹤是人機(jī)交互配合的應(yīng)用，用較低的成本，代替了曾經(jīng)用大量能源與人力才能完成的任務(wù)，提高了工作效率和隱蔽性，更加地智能與方便。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。