基于图像处理的多功能陆空探测系统技术方案

本发明专利技术公开了基于图像处理的多功能陆空探测系统，涉及电子信息技术领域，包括上位机与若干个下位机，所述上位机包括个人电脑，所述下位机包括树莓派、系统搭载平台、传感器模块、云台、摄像头模块、辅助电源模块。该基于图像处理的多功能陆空探测系统，通过构建一个庞大的监控网络，整个网络由一个上位机和若干个下位机无线连接，下位机通过摄像头模块和传感器模块获取探测点周围的环境信息，并将其信息传输给树莓派进行处理，随后传输给上位机，实现了探测人员通过一个上位机就能得到不同地点下位机所获取的全部信息的功能，提高了该基于图像处理的多功能陆空探测系统的工作质量。于图像处理的多功能陆空探测系统的工作质量。于图像处理的多功能陆空探测系统的工作质量。

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的多功能陆空探测系统


[0001]本专利技术涉及电子信息
，具体为基于图像处理的多功能陆空探测系统。

技术介绍

[0002]图像拼接与图像识别等图像处理技术是将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理，早期数字图像处理的目的是改善图像的质量，它以人为对象，以改善人的视觉效果为目的，目前该技术已广泛用于科学研究、工农业生产、生物医学工程、航空航天、军事、工业、机器人产业、政府职能机关文化文艺等多领域，并在其中发挥着越来越大的作用，已成为一门引人注目、前景广阔的新型学科。
[0003]基于图像处理的探测系统能够将图像处理技术应用于实际生活生产中，但是现有的基于图像处理的探测系统多为固定使用地点装置，以完成某些医疗检查、工业生产等任务，随着计算机图像处理技术及各种微电脑的进步，使用传统计算机作为处理图像的平台，已经无法满足很多检测设备对处理平台简洁性以及机动性的需求，达不到现今使用的要求，因此我们提出了基于图像处理的多功能陆空探测系统。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于图像处理的多功能陆空探测系统，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：基于图像处理的多功能陆空探测系统，包括上位机与若干个下位机，所述上位机包括个人电脑，所述下位机包括树莓派、系统搭载平台、传感器模块、云台、摄像头模块、辅助电源模块；
[0006]所述个人电脑，用于负责信息的收集，并通过合适的UI界面将信息显示出来；
[0007]所述树莓派，用于对下位机中采集的信息进行处理，并对传感器模块、云台以及摄像头模块进行控制；
[0008]所述系统搭载平台，用于对树莓派、传感器模块、云台、摄像头模块以及辅助电源模块进行搭载；
[0009]所述传感器模块，负责收集探测点周边的各种信息传输到树莓派上处理；
[0010]所述云台，用于对传感器模块以及摄像头模块进行安装和固定；
[0011]所述摄像头模块，用于对探测点的图像以及人像进行采集；
[0012]所述辅助电源模块，用于对树莓派、传感器模块、云台、摄像头模块提供电能。
[0013]可选的，所述传感器模块包括烟雾传感器、温湿度传感器、人体红外传感器、火焰传感器、光敏传感器、大气压传感器；
[0014]所述烟雾传感器，用于探测系统周边的烟雾情况；
[0015]所述温湿度传感器，用于探测系统周边的温度以及湿度情况；
[0016]所述人体红外传感器，用于探测系统周边是否有人；
[0017]所述火焰传感器，用于探测系统周边的是否有火焰；
[0018]所述光敏传感器，用于探测系统周边的光信号或光辐射；
[0019]所述大气压传感器，用于探测系统周边的大气压。
[0020]可选的，所述树莓派内部设有图像处理和识别与图像拼接；
[0021]所述图像处理和识别，用于对采集到的图像进行处理，并对图像中的人脸进行识别；
[0022]所述图像拼接，用于对多张图像进行拼接得到全景图像。
[0023]可选的，所述系统搭载平台包括无人机与小车，所述无人机内设有飞控与电调；
[0024]所述飞控，用于对无人机内部的系统以及元器件进行协同控制；
[0025]所述电调，根据控制信号调节电动机的转速，用于对无人机的移动速度进行调整。
[0026]可选的，所述摄像头模块内设有图像采集及检测；
[0027]所述图像采集及检测，用于对图像中的人脸进行采集并对人脸进行检测。
[0028]可选的，所述图像处理和识别包括人脸图像预处理、人脸图像特征提取、人脸图像匹配与识别；
[0029]所述人脸图像预处理，在图像处理的早期阶段进行灰度校正、噪声过滤，对人脸图像进行光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化；
[0030]所述人脸图像特征提取，对人脸进行特征建模；
[0031]所述人脸图像匹配与识别，将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。
[0032]可选的，所述图像拼接包括图像预处理、图像配准、建立变换模型、统一坐标变换、融合重构；
[0033]所述图像预处理，对数字图像进行处理、建立图像的匹配模板以及对图像进行某种变换；
[0034]所述图像配准，采用一定的匹配策略，找出待拼接图像中的模板或特征点在参考图像中对应的位置，确定两幅图像之间的变换关系；
[0035]所述建立变换模型，根据模板或图像特征之间的对应关系，计算出数学模型中的各参数值，建立两幅图像的数学变换模型；
[0036]所述统一坐标变换，根据建立的数学转换模型，将待拼接图像转换到参考图像的坐标系中，完成统一坐标变换；
[0037]所述融合重构，将待拼接图像的重合区域进行融合得到拼接重构的平滑无缝全景图像。
[0038]可选的，所述图像采集及检测包括人脸图像采集与人脸检测；
[0039]所述人脸图像采集，通过摄像镜头采集不同的人脸图像；
[0040]所述人脸检测，在图像中准确标定出人脸的位置和大小。
[0041]本专利技术提供了基于图像处理的多功能陆空探测系统，具备以下有益效果：
[0042]1、该基于图像处理的多功能陆空探测系统，通过构建一个庞大的监控网络，整个网络由一个上位机和若干个下位机无线连接，下位机通过摄像头模块和传感器模块获取探测点周围的环境信息，并将其信息传输给树莓派进行处理，随后传输给上位机，实现了探测人员通过一个上位机就能得到不同地点下位机所获取的全部信息的功能，并且上位机还可以按要求自动存储来自下位机的关键信息，提高了该基于图像处理的多功能陆空探测系统
的工作质量。
[0043]2、该基于图像处理的多功能陆空探测系统，通过无人机和小车对摄像头模块和传感器模块进行搭载，利用无人机和小车的灵活性高、可操控性强、可移动跟踪人或物的特点，实现了实时跟踪拍摄想要拍摄的运动中的人或物，并通过无线网络进行传输，提高了该基于图像处理的多功能陆空探测系统的便捷性和工作效率，另外通过无人机搭载摄像头模块和传感器模块可进入无人未知区域、危险区域进行实时的图像回传以及场景重构，并测量出环境基本的大量参数，识别出目标地点的各种信息，实现无人化的远程探索测量，代替人工实地探索，消除了人为探索的风险。
[0044]3、该基于图像处理的多功能陆空探测系统，集成多种功能，适用于多种场景，具有无人监控网络、场景图像全景拼接、图像识别、无人参数测量等多种功能，可应用于危险与未知地点探测、城市管理、赈灾救援、军事装备等领域，提高了该基于图像处理的多功能陆空探测系统的工作质量。
附图说明
[0045]图1为本专利技术的模块图；
[0046]图2为本专利技术下位机的硬件框图；
[0047]图3为本专利技术树莓派的模块图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于图像处理的多功能陆空探测系统，其特征在于，包括上位机(1)与若干个下位机(2)，所述上位机(1)包括个人电脑(11)，所述下位机(2)包括树莓派(22)、系统搭载平台(23)、传感器模块(24)、云台(25)、摄像头模块(26)、辅助电源模块(27)；所述个人电脑(11)，用于负责信息的收集，并通过合适的UI界面将信息显示出来；所述树莓派(22)，用于对下位机(2)中采集的信息进行处理，并对传感器模块(24)、云台(25)以及摄像头模块(26)进行控制；所述系统搭载平台(23)，用于对树莓派(22)、传感器模块(24)、云台(25)、摄像头模块(26)以及辅助电源模块(27)进行搭载；所述传感器模块(24)，负责收集探测点周边的各种信息传输到树莓派(22)上处理；所述云台(25)，用于对传感器模块(24)以及摄像头模块(26)进行安装和固定；所述摄像头模块(26)，用于对探测点的图像以及人像进行采集；所述辅助电源模块(27)，用于对树莓派(22)、传感器模块(24)、云台(25)、摄像头模块(26)提供电能。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的多功能陆空探测系统，其特征在于：所述传感器模块(24)包括烟雾传感器(241)、温湿度传感器(242)、人体红外传感器(243)、火焰传感器(244)、光敏传感器(245)、大气压传感器(246)；所述烟雾传感器(241)，用于探测系统周边的烟雾情况；所述温湿度传感器(242)，用于探测系统周边的温度以及湿度情况；所述人体红外传感器(243)，用于探测系统周边是否有人；所述火焰传感器(244)，用于探测系统周边的是否有火焰；所述光敏传感器(245)，用于探测系统周边的光信号或光辐射；所述大气压传感器(246)，用于探测系统周边的大气压。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的多功能陆空探测系统，其特征在于：所述树莓派(22)内部设有图像处理和识别(221)与图像拼接(222)；所述图像处理和识别(221)，用于对采集到的图像进行处理，并对图像中的人脸进行识别；所述图像拼接(222)，用于对多张图像进行拼接得到全景图像。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的多功能陆空探测系统，其特征在于：所述系统搭载平台(23)包括无人机(231)与小车(232)，所述无人机(231)内设有飞控(2311)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘皓博，吴雨林，张明龙，
申请(专利权)人：刘皓博，
类型：发明
国别省市：