The invention discloses an indoor security system and method for a Four-rotor aircraft based on visual SLAM. The system includes a Four-rotor aircraft, a visual sensor, a wireless transmission module and a ground monitoring station. The method first collects real-time image information collected during the flight of a Four-rotor aircraft through a visual sensor, and realizes a Four-rotor aircraft through a visual SLAM positioning method. Secondly, the positioning information is transmitted to the controller through Zigbee to control the Four-rotor aircraft to patrol and fly according to the specified path. Finally, the video is captured by the visual sensor in real time, and the captured face information is processed by the airborne micro-computer, and the recognition information is transmitted to the ground monitoring station through the wireless transmission module to realize the security function. The invention solves the problem that the Four-rotor aircraft can not be navigated without GPS signal. The Four-rotor aircraft in the security system has the characteristics of strong maneuverability, free path planning and no monitoring dead angle, and can realize multi-angle and omni-directional monitoring.
【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统及方法
本专利技术涉及机器人设计和控制
，尤其涉及一种基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统及方法。
技术介绍
在室内某些特定场景，传统的监控设备具有局限性，存在监控死角的缺陷；而且部分重点嫌疑人员可能存在被遮挡问题或者嫌疑人员会故意躲避固定摄像头，这些都会导致摄像头监测不到该嫌疑人员的结果。2014年，丛吉，王立忠等人在论文《多功能探测安防智能四轴飞行器的研制》(文章编号：1007-9831(2014)01-0041-03)中公开了一种多功能探测安防智能四轴飞行器，在飞行器上安装由三个轴向的陀螺仪和三轴加速度传感器组成的惯性导航模块、无线数据传输模块等，应用于灾情探测、救援和家居的安防等领域。但该安防智能四轴飞行器必须依赖于GPS导航，无法在室内或野外无GPS信号的场景内进行安防巡逻功能。2015年，敬军，钟和平等人在专利技术专利《一种安防巡逻系统》(公开号：CN104866948A)中公开了一种安防巡逻系统，包括保安中心和复数个由安防员携带的智能手机，智能手机与保安中心的服务器建立无线连接；智能手机可以根...
【技术保护点】
1.一种基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，其特征在于：包括，四旋翼飞行器，所述四旋翼飞行器上设有用于实时获取所述四旋翼飞行器飞行过程中的图像信息和视频信息并将所获取的信息进行传输的视觉传感器，以及用于对所述视觉传感器所传输的图像信息和视频信息进行处理并将处理信息进行传输的机载微型电脑；地面监控站，用于接收所述机载微型电脑传输的处理信息，并根据所接收的处理信息训练人脸模型；无线传输模块，用于实现所述微型机载电脑与所述地面监控站的实时无线通讯。
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，其特征在于：包括，四旋翼飞行器，所述四旋翼飞行器上设有用于实时获取所述四旋翼飞行器飞行过程中的图像信息和视频信息并将所获取的信息进行传输的视觉传感器，以及用于对所述视觉传感器所传输的图像信息和视频信息进行处理并将处理信息进行传输的机载微型电脑；地面监控站，用于接收所述机载微型电脑传输的处理信息，并根据所接收的处理信息训练人脸模型；无线传输模块，用于实现所述微型机载电脑与所述地面监控站的实时无线通讯。2.如权利要求1所述的基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，其特征在于，所述四旋翼飞行器包括控制器、飞行器机架和设于所述飞行器机架上用于给所述四旋翼飞行器提供电源的电源模块，以及安装于所述飞行器机架上的动力设备和驱动装置，所述动力设备和驱动装置包括四组无刷电机，以及与所述无刷电机一一对应的四组电机驱动模块和四组螺旋桨，所述无刷电机与所述电机驱动模块连接，所述螺旋桨安装于所述无刷电机上，所述四旋翼飞行器的上方设有用于控制所述四旋翼飞行器飞行的控制器，所述控制器通过所述无线传输模块与所述地面监控站实现实时无线通讯。3.如权利要求2所述的基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，其特征在于，所述地面监控站包括飞行器控制模块、图像显示模块和安防人脸识别模块，所述飞行器控制模块用于显示所述四旋翼飞行器的初始参数设置、路径规划以及姿态角；所述图像显示模块用于显示所述视觉传感器实时拍摄的图像信息和视频信息；所述安防人脸识别模块用于训练人脸模型以及显示所述机载微型电脑3的人脸识别结果。4.如权利要求3所述的基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，其特征在于，所述控制器和所述机载微型电脑位于所述四旋翼飞行器的上方，所述视觉传感器位于所述四旋翼飞行器的下方前端。5.一种基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防方法，其特征在于，所述方法采用了权利要求1～4任一项所述的基于视觉SLAM的四旋翼飞行器室内安防系统，包括以下步骤：S1、通过所述视觉传感器获取所述四旋翼飞行器飞行过程中的实时图像信息并生成点云数据，利用视觉SLAM定位方法计算所述四旋翼飞行器的三维位置信息，实现四旋翼飞行器的定位，同时通过所述控制器中的惯性测量单元测量出所述四旋翼飞行器的姿态信息；S2、通过Zigbee将获取的所述四旋翼飞行器定位信息与姿态信息输入到经典PID飞行控制方法中，进而控制所述四旋翼飞行器按照指定路径巡逻飞行；S3、所述视觉传感器在所述四旋翼飞行器飞行过程中实时拍摄视频，并将所拍摄的视频人脸信息通过所述机载微型电脑采用人脸识别方法进行人脸识别处理，然后将识别信息传输给所述地面监控站。6.如权利要求5所述的基于视觉SLAM...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛建旭，黄慧敏，王耀南，朱青，谭建豪，刘彩苹，代扬，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。