一种无人机的光流定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无人机的光流定位系统，包括光学运动捕捉相机的摄像头、光学运动捕捉相机的I2C接口和光学运动捕捉相机的PCB电路板，所述光学运动捕捉相机的摄像头安装在光学运动捕捉相机的PCB电路板上，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板在无人机的底层板上，所述光学运动捕捉相机的摄像头通过光学运动捕捉相机的I2C接口与飞行控制器的I2C接口相连。相连。相连。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机的光流定位系统


[0001]本技术属于无人机
，特别涉及一种无人机的光流定位系统。

技术介绍

[0002]无人机在执行室内救援工作时，需要做到迅速、精准、稳定的定位，目前的无人机主要使用的是GPS系统定位，GPS系统是一个卫星授时系统，位于高空的卫星进行统一的广播式授时，通过接收机进行多个卫星时间时间进行计算，然后得出相应的位置数据。
[0003]在空旷的室外环境，GPS信号良好，无人机可以通过GPS模块实现迅速、精准、稳定的定位；但是由于GPS进行统一的广播式发出授时信号，因此在狭小、复杂的室内坏境里，金属、液体很容易对GPS信号产生干扰，室内过厚的实体墙甚至会直接屏蔽GPS信号，导致GPS模块无法定位。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本技术旨在提供一种无人机的光流定位系统，使无人机在GPS信号受到干扰的情况下依然能迅速、稳定、精准的定位。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种无人机的光流定位系统，其特征在于：包括光学运动捕捉相机的摄像头、光学运动捕捉相机的I2C接口和光学运动捕捉相机的PCB电路板，所述光学运动捕捉相机的摄像头安装在光学运动捕捉相机的PCB电路板上，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板在无人机的底层板上，所述光学运动捕捉相机的摄像头通过光学运动捕捉相机的I2C接口与飞行控制器的I2C接口相连。
[0007]进一步地，所述无人机的底层板的中心处开设有镂空，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板安装在所述镂空处。
[0008]进一步地，所述光学运动捕捉相机的摄像头通过固定频率采集无人机底层板下方的图像数据，并将采集到图像数据传送到光学运动捕捉相机的PCB电路板上。
[0009]进一步地，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板用于对光学运动捕捉相机的摄像头采集到的图像进行分析，通过算法对比两帧图片中特征点的位置变化信息，判断出物体表面特征的平均运动，并将分析结果转换为二维的坐标偏移量。
[0010]进一步地，所述光学运动捕捉相机的I2C接口的引脚从右往左依次为5V，SCL，SDA，GND，并与所述飞行控制器的I2C接口的引脚一一对应连接。
[0011]进一步地，所述光学运动捕捉相机的I2C接口用于将得到的二维的坐标偏移量通过I2C通信协议发送到所述飞行控制器。
[0012]本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术中的无人机利用光学运动捕捉相机采集下方的图像数据，并能将图像数据通过I2C通信协议发送到飞行控制器，飞行控制器识别两张图片的相同点，并采用算法计算得到两帧图像的位移，并转换为二维的坐标偏移量，使无人机在室内GPS信号受到严重干扰、甚至完全被屏蔽的情况下，利用光流
定位系统也能对无人机精准定位。
附图说明
[0013]图1为本技术的无人机光流定位模块示意图；
[0014]图2为本技术的无人机底层板上未安装光学运动捕捉相机的PCB电路板时的俯视图；
[0015]图3为本技术中的安装板安装摄像头的正视图；
[0016]图4为本技术中的安装板的仰视图。
[0017]其中：1
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光学运动捕捉相机的摄像头、2
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镂空、3
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光学运动捕捉相机的I2C接口、4
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光学运动捕捉相机的PCB电路板、5
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安装板、51
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螺母座、52
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锁紧螺栓、6
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安装槽、7
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滑板、71
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螺纹孔、72
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连接环、73
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保护罩。
具体实施方式
[0018]为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的描述。
[0019]参考附图1可知，一种无人机的光流定位系统，包括光学运动捕捉相机的摄像头1、光学运动捕捉相机的I2C接口3和光学运动捕捉相机的PCB电路板4，所述光学运动捕捉相机的摄像头1安装在光学运动捕捉相机的PCB电路板4上，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板4在无人机的底层板上，且所述光学运动捕捉相机的摄像头1通过光学运动捕捉相机的I2C接口3与飞行控制器的I2C接口相连。
[0020]实施例1
[0021]进一步地，结合附图2可以看出，所述无人机的底层板的中心处开设有长方形的镂空2，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板4通过螺钉等方式固定安装在所述镂空2处，且安装在光学运动捕捉相机的PCB电路板4上的光学运动捕捉相机的摄像头1方向垂直向下安装。
[0022]进一步地，所述光学运动捕捉相机的摄像头1通过固定频率采集无人机底层板下方的图像数据，并将采集到图像数据传送到光学运动捕捉相机的PCB电路板4上。
[0023]进一步地，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板4用于对光学运动捕捉相机的摄像头1采集到的图像数据进行分析，将图像数据生成图像数字矩阵，并对该图像数字矩阵进行分析，由于相邻的两幅图像总会存在相同的特征，因此在PCB板上通过算法对比两帧图片中特征点的位置变化信息，判断出物体表面特征的平均运动，得到最终的分析结果，并将分析结果转换为二维的坐标偏移量。
[0024]进一步地，通过所述光学运动捕捉相机的I2C接口3将得到的所述二维的坐标偏移量通过I2C通信协议发送到所述飞行控制器上。
[0025]进一步地，所述光学运动捕捉相机的I2C接口3的引脚从右往左依次为5V，SCL，SDA，GND，且该引脚与所述飞行控制器的I2C接口的引脚一一对应连接。
[0026]实施例2
[0027]为了便于维护、拆卸光学运动捕捉相机的摄像头1，结合附图3
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4可以看出，在所述无人机的底层板底部设置有一个安装板5，在所述安装板5两侧对称安装有C形的安装槽6，
安装槽6内壁上设置有滑轨，在两个安装槽6内滑动安装有滑板7，滑板7两侧外壁上设置有与所述滑轨相匹配的滑条，从而滑动安装在安装槽6内；
[0028]所述安装板5的底面还对称设置有两个螺母座51，两个螺母座51设置在两个安装槽6之间，且每个螺母座51中均配设有一个锁紧螺栓52；
[0029]所述滑板7两端分别开设有螺纹孔71，所述螺纹孔71与螺母座51位置一一对应，且所述锁紧螺栓52螺纹旋接在所述螺纹孔71中，通过拧紧锁紧螺栓52能够将滑板7锁定在安装槽6中，使其不能滑动；
[0030]同时滑板7底面的中部处固定设置有光学运动捕捉相机的PCB电路板4，在光学运动捕捉相机的PCB电路板4外侧设置有连接环72，所述连接环72高度约为1
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2cm，且其外表面上开设有外螺纹，在连接环72上螺纹旋接有保护罩73，所述保护罩73采用有机玻璃材质，其内表面上开设有与所述外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机的光流定位系统，其特征在于：包括光学运动捕捉相机的摄像头(1)、光学运动捕捉相机的I
2 C接口(3)和光学运动捕捉相机的PCB电路板(4)，所述光学运动捕捉相机的摄像头(1)安装在光学运动捕捉相机的PCB电路板(4)上，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板(4)在无人机的底层板上，所述光学运动捕捉相机的摄像头(1)通过光学运动捕捉相机的I
2 C接口(3)与飞行控制器的I
2 C接口相连；所述无人机的底层板的中心处开设有镂空(2)，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板(4)安装在所述镂空(2)处；所述无人机的底层板底部设置有一个安装板(5)，在所述安装板(5)两侧对称安装有C形的安装槽(6)，在两个安装槽(6)内滑动安装有滑板(7)，所述光学运动捕捉相机的PCB电路板(4)安装在所述滑板(7)上；所述安装板(5)的底面还对称设置有两个螺母座(51)，螺母座(51)中配设有锁紧螺栓(52)；所述滑板(7)两端分别开设有螺纹孔(71)，所述锁紧螺栓(52)螺纹旋接在所述螺纹孔(71)中，且滑板(7)底面的中部处固定设置有光学运动捕捉相机的PCB...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖刘生，陈友鹏，陈稳进，李雷，高阳，徐勋，
申请(专利权)人：广州南洋理工职业学院，
类型：新型
国别省市：