一种无人机的图像采集及跟踪控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，包括处理器、图像采集设备、无线通信设备、控制器、接口设备、第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口，通过设置高灵敏度的三维姿态调整装置，通过自动调整三维姿态调整装置使得拍照装置的镜头不受无人机机身姿态变化影响，从而保证图像的质量。通过无线通信设备实现和无人机的相互实时的传输信息和控制命令。图像采集设备将采集到的区域环境传送给处理器，处理器通过对图像上环境的感知来进行航迹规划，并通过处理器将命令传送给无人机，从而控制无人机的飞行轨迹和速度，有效地完成对目标的追踪。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的图像采集及跟踪控制系统
本专利技术涉及无人机控制领域，具体涉及一种无人机的图像采集及跟踪控制系统。
技术介绍
随着信息化技术的不断发展，无论是数字城市、智慧城市的建设还是在面对重大自然灾害时的应急保障服务，亦或是对各种资源的使用和监测都需要有及时、精细的空间地理信息作为支持。因此，诸多行业对低空大比例尺高分辨率数字影像的需求越来越迫切，对其实时性、稳定性和有效性要求越来越高。通常，传统的获取大比例尺数字影像信息的方法主要依靠卫星遥感和航空摄影。但是卫星遥感技术受气象、地貌条件的限制，且运行周期长、获取影像分辨率低，不能满足对地理信息产品实时性的要求；航空摄影技术则对机场和天气条件的依赖性较大，使用成本较高。近年来，无人机拍摄逐渐成为获取大比例尺数字影像信息的主要手段，相对于以上两种摄影方式，无人机具有体积小、成本低、针对性强、灵活性高，获取图像分辨率高等优点。但是，目前的无人机也有着易受空气动力因素影响的问题，无人机拍摄过程中经常会由于机身抖动导致镜头跟随抖动，进而导致拍摄画面不清的情况，特别是在需要“精细”图像的场合，这种抖动的影响更为严重，这使得传统无人机的简单拍照系统已经无法满足人们的要求。传统的监控的无人机都是通过手持充电式摇柄遥控器对其进行控制。这种方式存在着对某一复杂地形或运动的目标进行监测时需要用到无人机，传统的无人机不能实时的显示无人机飞行速度、航向、地理坐标等信息，也不能对特定目标进行锁定并实时的自动跟踪。本专利技术通过对特定的目标进行自动识别、锁定、跟踪，并将采集到的视频实时的发送到手机客户端，供工作人员实时的监控目标，更方便了人们的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为解决无人机机身抖动影响拍照质量、不能对无人机进行实时监测的问题，提供了一种无人机的图像采集及跟踪控制系统。本专利技术采用的技术方案如下：一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，包括处理器、图像采集设备、无线通信设备、控制器、接口设备、第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口，所述图像采集设备包括五个图像采集传感器，其中一个图像采集传感器与地面垂直，所述图像采集设备包括姿态传感器、三维姿态调整装置，所述三维姿态调整装置、姿态传感器、图像采集传感器与控制器连接，所述第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口均与所述处理器连接。进一步地，其余四个图像采集传感器与上述垂直拍摄的传感器之间的夹角为40°-60°，分别获取拍照点前、后、左、右方向的图像。进一步地，所述图像采集设备还包括传感器姿态稳定系统，所述图像采集传感器固定在所述三维姿态调整装置上，所述传感器姿态稳定系统的动力输出端与所述三维姿态调整装置固定连接，所述三维姿态调整装置的位置受控于所述传感器姿态稳定系统，所述姿态稳定系统用于补偿和修正无人机飞行中侧滚、俯仰、偏航角度，使得垂直方向的图像采集传感器的光轴在航摄飞行中始终垂直地面，得到畸变小的图像。进一步地，所述处理器具有DSP内核和ARM内核。进一步地，所述ARM内核通过所述无线通信设备与所述无人机进行双向的数据和命令的传送，并控制客户端和所述无人机的数据传输和命令的发送。进一步地，所述姿态传感器为三轴陀螺仪。进一步地，所述三维姿态调整装置为正交式三维运动平台。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，通过设置一高灵敏度的三维姿态调整装置，并把图像采集设备固定设置在该三维姿态调整装置上；通过感测拍照时无人机机身姿态变化，通过自动调整三维姿态调整装置使得拍照装置的镜头不受无人机机身姿态变化影响，始终保持在同一方向和角度，从而实现无人机拍照装置镜头姿态的稳定性，保证图像的质量。2、本专利技术中，通过无线通信设备与无人机的相互实时的传输信息和控制命令。无人机上的图像采集设备将采集到的区域环境传送给处理器(DSP内核)，处理器(DSP内核)通过对图像上环境的感知来进行航迹规划，并通过处理器(ARM内核)将命令传送给无人机，以此来控制无人机的飞行轨迹和速度，以便更有效的对目标进行跟踪。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，包括处理器、图像采集设备、无线通信设备、控制器、接口设备、第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口。其中，图像采集设备包括五个图像采集传感器，其中一个图像采集传感器与地面垂直，其余四个图像采集传感器与上述垂直拍摄的传感器之间的夹角为40°-60°，分别获取拍照点前、后、左、右方向的图像。图像采集设备还包括三轴陀螺仪、正交式三维运动平台、感器姿态稳定系统，正交式三维运动平台、三轴陀螺仪、图像采集传感器与控制器连接，第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口均与处理器连接，无线通信装置通过外部接口设备连接到处理器上。图像采集传感器固定在正交式三维运动平台上，传感器姿态稳定系统的动力输出端与正交式三维运动平台固定连接，正交式三维运动平台的位置受控于所述传感器姿态稳定系统。姿态稳定系统用于补偿和修正无人机飞行中侧滚、俯仰、偏航角度，使得垂直方向的图像采集传感器的光轴在航摄飞行中始终垂直地面，得到畸变小的图像。将图像采集设备固定设置在该正交式三维运动平台上，通过感测拍照时无人机机身姿态变化，通过自动调整正交式三维运动平台使得拍照装置的镜头不受无人机机身姿态变化影响，始终保持在同一方向和角度。无人机上的图像采集设备将采集到的区域环境传送给处理器(DSP内核)，处理器(DSP内核)通过对图像上环境的感知来进行航迹规划，处理器(ARM内核)通过无线通信设备与无人机进行双向的数据和命令的传送，并控制客户端和所述无人机的数据传输和命令的发送。处理器(ARM内核)将相关命令传送给无人机，以此来控制无人机的飞行轨迹和速度，以便更有效的对目标进行跟踪。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，其特征在于：包括处理器、图像采集设备、无线通信设备、控制器、接口设备、第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口，所述图像采集设备包括五个图像采集传感器，其中一个图像采集传感器与地面垂直，所述图像采集设备包括姿态传感器、三维姿态调整装置，所述三维姿态调整装置、姿态传感器、图像采集传感器与控制器连接，所述第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口均与所述处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，其特征在于：包括处理器、图像采集设备、无线通信设备、控制器、接口设备、第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口，所述图像采集设备包括五个图像采集传感器，其中一个图像采集传感器与地面垂直，所述图像采集设备包括姿态传感器、三维姿态调整装置，所述三维姿态调整装置、姿态传感器、图像采集传感器与控制器连接，所述第一存储设备、第二存储设备和第三存储设备接口均与所述处理器连接。2.根据权利要求1所述的一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，其特征在于：其余四个图像采集传感器与上述垂直拍摄的传感器之间的夹角为40°-60°，分别获取拍照点前、后、左、右方向的图像。3.根据权利要求1所述的一种无人机的图像采集及跟踪控制系统，其特征在于：所述图像采集设备还包括传感器姿态稳定系统，所述图像采集传感器固定在所述三维姿态调整装置上，所述传感器姿...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，刘刚强，蒲继斌，陈翔，
申请(专利权)人：四川豪斯特电子技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51