一種無人機(jī)航拍系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化救援技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種無人機(jī)航拍系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個自然災(zāi)害和人為事故發(fā)生頻率較高的國家，地震海嘯、火山爆發(fā)、暴雨、寒流冰凍、高溫干旱、泥石流災(zāi)害等，嚴(yán)重威脅到了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。通常情況下，每當(dāng)災(zāi)情或事故發(fā)生時(shí)，會伴隨著人員的受傷、被困。如何提升和發(fā)揮應(yīng)急救援手段，科學(xué)有效地應(yīng)對災(zāi)害，在空中和地面打開一條生命通道，構(gòu)建空地一體的災(zāi)情事故救援網(wǎng)絡(luò)保障體系，確?？罩小⒌孛鎯删€救援的有效實(shí)施，已成為國際社會和政府間廣泛關(guān)注的問題。
[0003]目前，無人機(jī)主要用于軍事、測繪、農(nóng)林種植等領(lǐng)域，但是其具有的可以在廣袤的無人或人煙稀少區(qū)域，尤其是海域長期飛行并執(zhí)行任務(wù)的特性使其具有廣闊的應(yīng)用前景。例如，申請?zhí)枮镃N201320288445.5的實(shí)用新型專利公開了一種基于紅外成像的森林防火監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心和至少一個終端，所述的終端包括紅外攝像儀和無線數(shù)傳模塊A，紅外攝像儀的輸出通過一個編碼器連接到無線數(shù)傳模塊A，無線數(shù)傳模塊A通過無線連接監(jiān)控中心，所述的監(jiān)控中心包括中央處理器、無線數(shù)傳模塊B和顯示器，顯示器通過解碼器連接到中央處理器。本實(shí)用新型的有益效果是:紅外攝像儀感應(yīng)到輻射溫度超過設(shè)定值，即進(jìn)行報(bào)警，本裝置發(fā)現(xiàn)火情快，報(bào)警速度快。然而，現(xiàn)有技術(shù)中尚缺乏基于無人機(jī)的野外救援系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了在盡可能短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大范圍野外搜尋和救援，提供了一種無人機(jī)航拍系統(tǒng)，包括傳感器單元、攝像單元、遠(yuǎn)程控制單元和通信單元，所述傳感器單元采集航拍區(qū)域的環(huán)境信息，所述遠(yuǎn)程控制單元接收遠(yuǎn)程控制端的控制信息，所述通信單元用于在無人機(jī)與遠(yuǎn)程控制端之間傳輸信息，還包括語音接收單元、語音發(fā)送單元、語音識別單元、模式識別單元和紅外攝像單元，所述紅外攝像單元采集航拍范圍內(nèi)的紅外信息，所述紅外攝像單元根據(jù)所述傳感器單元的檢測結(jié)果而被開啟或關(guān)閉，所述模式識別單元根據(jù)紅外攝像單元采集的紅外信息而開啟或關(guān)閉，所述語音識別單元對語音接收單元接收到的語音進(jìn)行識別并根據(jù)識別結(jié)果開啟所述攝像單元，所述模式識別單元用于根據(jù)所述紅外信息標(biāo)記所述攝像單元采集的圖像信息中的對象，所述環(huán)境信息包括溫度、濕度、海拔高度、酸堿度、大氣壓力、光照條件、雨量。
[0005]進(jìn)一步地，所述紅外攝像單元采用型號為WAT-902H2的紅外攝像儀。
[0006]進(jìn)一步地，所述傳感器單元還包括定位單元，用于檢測當(dāng)前位置。
[0007]進(jìn)一步地，所述通信單元為無線數(shù)傳模塊。
[0008]進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程控制單元采用基于ARM的處理裝置。
[0009]進(jìn)一步地，所述模式識別單元包括模式數(shù)據(jù)庫、圖像匹配單元、溫度校正單元以及溫度比較單元，所述模式數(shù)據(jù)庫中存儲了不同地理位置的參考紅外圖像信息，所述溫度校正單元對所述紅外攝像單元采集的紅外信息進(jìn)行溫度校正。
[0010]進(jìn)一步地，所述紅外攝像單元根據(jù)所述傳感器單元的輸出信號開啟或關(guān)閉。
[0011]進(jìn)一步地，所述語音接收單元包括陣列式麥克風(fēng)。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:能夠在盡可能節(jié)省電力的情況下最快速和最準(zhǔn)確地定位需要野外救援的人員，并且能夠?qū)⒋仍恢门c現(xiàn)場情況及時(shí)發(fā)送回遠(yuǎn)端監(jiān)控或控制方，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)動式救援。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的無人機(jī)航拍系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，無人機(jī)航拍系統(tǒng)包括傳感器單元、攝像單元、遠(yuǎn)程控制單元、通信單元、語音接收單元、語音發(fā)送單元、語音識別單元、模式識別單元和紅外攝像單元。圖1中的連線僅表示數(shù)據(jù)的主要連接關(guān)系，而并非為了體現(xiàn)所有單元的信號和電路的連接關(guān)系。而后一種連接關(guān)系將由本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀下面關(guān)于具體實(shí)施例的描述而毫無疑義地確定。
[0015]所述傳感器單元采集航拍區(qū)域的環(huán)境信息，包括但不限于:溫度、濕度、海拔高度、酸堿度、大氣壓力、光照條件和雨量。相應(yīng)于每一種環(huán)境信息，所述傳感器單元均具有對應(yīng)的傳感器進(jìn)行檢測。檢測到的環(huán)境信息被輸入到遠(yuǎn)程控制單元進(jìn)行判斷，例如對濕度、光照度等與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較后認(rèn)為不適合紅外攝像單元工作，則不開啟紅外攝像單元。傳感器單元具有附著于該傳感器單元、與該傳感器單元使用同一電源的定位模塊。該定位模塊用于檢測無人機(jī)的當(dāng)前位置，并且包括北斗模塊和GPS模塊這兩個模塊，以防止在某些場合下其中某個定位模塊因故障或外界干擾而無法正確工作。
[0016]所述遠(yuǎn)程控制單元接收遠(yuǎn)程控制端的控制信息并用于控制無人機(jī)航拍系統(tǒng)上述組成單元。所述遠(yuǎn)程控制單元采用基于ARM的處理裝置。所述的控制信息包括強(qiáng)制打開或關(guān)閉傳感器單元、攝像單元、語音接收單元、語音識別單元、模式識別單元和紅外攝像單元中的至少一個，從而協(xié)助遠(yuǎn)程監(jiān)控或控制方更加準(zhǔn)確和全面地判斷無人機(jī)航拍到的情形。所述遠(yuǎn)程控制端還可以通過這些控制信息改變無人機(jī)航拍系統(tǒng)中的組成單元的工作模式或工作參數(shù)，例如，可以通過遠(yuǎn)程控制命令的方式改變語音接收單元中被開啟的麥克風(fēng)的個數(shù)，和/或攝像單元拍攝的清晰度是720p還是1080p。此外，所述遠(yuǎn)程控制單元還可以將上述組成單元中的工作狀態(tài)信息傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控或控制方，用以遠(yuǎn)程判斷當(dāng)前該無人機(jī)航拍系統(tǒng)的工作狀態(tài)是否正常以及如果不正常的話哪個或哪些組成單元發(fā)生了故障。
[0017]所述通信單元采用工作在ISM頻段上的無線數(shù)傳模塊，用于在無人機(jī)與遠(yuǎn)程控制端之間傳輸信息。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其采用衛(wèi)星通信設(shè)備替代無線數(shù)傳模塊，以提高無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和通信網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的范圍，以更好地適用于無人機(jī)所工作的野外或海域環(huán)境。
[0018]所述攝像單元包括雙模攝像機(jī)。攝像機(jī)具有720p和1080p兩種分辨率工作模式，這種工作模式可以通過遠(yuǎn)程控制單元接收到的遠(yuǎn)程控制或監(jiān)控方發(fā)送的指令而改變。
[0019]所述紅外攝像單元采用型號為WAT-902H2的紅外攝像儀，其采集航拍范圍內(nèi)的紅外信息。所述紅外攝像單元根據(jù)所述傳感器單元的檢測結(jié)果而被開啟或關(guān)閉。也就是說，一旦傳感器單元開始工作，則紅外攝像單元也將開啟，而一旦傳感器單元檢測到的信號被認(rèn)為是不符合紅外攝像單元的工作條件，則關(guān)閉紅外攝像單元。該紅外攝像單元對采集到的紅外圖像傳輸?shù)皆摷t外攝像單元中的視頻處理卡，以對紅外圖像信息進(jìn)行編碼，然后，該經(jīng)過編碼的紅外圖像信息被輸入到所述模式識別單元。一旦將此紅外圖像信息輸入到模式識別單元，模式識別單元就被開啟。否則，通常情況下該單元處于被關(guān)閉的狀態(tài)。而一旦此模式識別單元被關(guān)閉，則攝像單元也將被關(guān)閉。
[0020]所述模式識別單元包括模式數(shù)據(jù)庫、圖像匹配單元、溫度校正單元以及溫度比較單元，所述模式數(shù)據(jù)庫中存儲了不同地理位置的參考紅外圖像信息，例如對于山地、平原、海域等不同地理環(huán)境下的待航拍地理位置預(yù)先通過遙感遙測技術(shù)獲得這些位置的紅外圖像作為參考紅外圖像保存在該模式數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)傳感器單元工作時(shí)，無人機(jī)所在的地理位置將被其中的定位模塊檢測到。根據(jù)該地理位置，模式數(shù)據(jù)庫中有關(guān)該地理位置的若干參考紅外圖像信息將被選擇出來。然后，被輸入到該模式識別單元的紅外圖像信息被利用所述被選擇出來的參考紅外圖像信息，通過所述的溫度校正單元對所述紅外攝像單元采集的紅外信息進(jìn)行溫度校正。如果經(jīng)過匹配，發(fā)現(xiàn)此地理位置的紅外信息中存在不同之處且不同之處經(jīng)過圖像匹配單元的判斷認(rèn)為符合人體溫度分布或紅外分布，則向語音識別單元、語音接收單元和語音發(fā)送單元輸出使能信號。語音發(fā)送單元包括喇叭和存儲器。所述語音發(fā)送單元接收到使能信號后，通過該語音發(fā)送單元中具有的喇叭播放在存儲器中預(yù)先存儲的聲音或語音。同時(shí)，語音接收單元將其中的麥克風(fēng)陣列的若干麥克風(fēng)對準(zhǔn)紅外圖像信息中疑似人體的方位，接收聲音頻率在20Hz-20000Hz之間的頻率的聲音，并輸入到語音識別單元進(jìn)行識別。如果識別為語音，則將該語音通過通信單元發(fā)送到遠(yuǎn)端監(jiān)控或控制方。
[0021]本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無人機(jī)航拍系統(tǒng)，包括傳感器單元、攝像單元、遠(yuǎn)程控制單元和通信單元，所述傳感器單元采集航拍區(qū)域的環(huán)境信息，所述遠(yuǎn)程控制單元接收遠(yuǎn)程控制端的控制信息，所述通信單元用于在無人機(jī)與遠(yuǎn)程控制端之間傳輸信息，其特征在于，還包括語音接收單元、語音發(fā)送單元、語音識別單元、模式識別單元和紅外攝像單元，所述紅外攝像單元采集航拍范圍內(nèi)的紅外信息，所述紅外攝像單元根據(jù)所述傳感器單元的檢測結(jié)果而被開啟或關(guān)閉，所述模式識別單元根據(jù)紅外攝像單元采集的紅外信息而開啟或關(guān)閉，所述語音識別單元對語音接收單元接收到的語音進(jìn)行識別并根據(jù)識別結(jié)果開啟所述攝像單元，所述模式識別單元用于根據(jù)所述紅外信息標(biāo)記所述攝像單元采集的圖像信息中的對象，所述環(huán)境信息包括溫度、濕度、海拔高度、酸堿度、大氣壓力、光照條件、雨量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外攝像單元采用型號為WAT-902H2的紅外攝像儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器單元還包括定位單元，用于檢測當(dāng)前位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元為無線數(shù)傳模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程控制單元采用基于ARM的處理裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述模式識別單元包括模式數(shù)據(jù)庫、圖像匹配單元、溫度校正單元以及溫度比較單元，所述模式數(shù)據(jù)庫中存儲了不同地理位置的參考紅外圖像信息，所述溫度校正單元對所述紅外攝像單元采集的紅外信息進(jìn)行溫度校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外攝像單元根據(jù)所述傳感器單元的輸出信號開啟或關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的無人機(jī)航拍系統(tǒng)，其特征在于，所述語音接收單元包括陣列式麥克風(fēng)。
【專利摘要】本發(fā)明為了在盡可能短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大范圍野外搜尋和救援，提供了一種無人機(jī)航拍系統(tǒng)，包括傳感器單元、攝像單元、遠(yuǎn)程控制單元和通信單元。本發(fā)明能夠在盡可能節(jié)省電力的情況下最快速和最準(zhǔn)確地定位需要野外救援的人員，并且能夠?qū)⒋仍恢门c現(xiàn)場情況及時(shí)發(fā)送回遠(yuǎn)端監(jiān)控或控制方，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)動式救援。
【IPC分類】G01C11-00, G05B19-042
【公開號】CN104765307
【申請?zhí)枴緾N201510145662
【發(fā)明人】仇殿辰
【申請人】成都好飛機(jī)器人科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月30日