專利名稱：無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無人飛行器領(lǐng)域，更具體的說，是涉及一種無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著民用航空技術(shù)的發(fā)展，無人飛行器以其所特有的功能和優(yōu)越性，在測繪、航拍、通信中繼、空中監(jiān)控、追蹤、反恐、維穩(wěn)、交通疏導(dǎo)、森林防火、搶險(xiǎn)救災(zāi)、災(zāi)情偵查、對特定地面目標(biāo)搜索等各個領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。目前，民用無人機(jī)基本還停留在手動遙控器控制、被動監(jiān)控監(jiān)視的階段。在民用上，運(yùn)動目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，單純靠無人機(jī)地面站人員人眼識別和處理存在傳輸延吋、圖像損失、識別錯誤高等種種限制，因此開發(fā)一套能夠自動進(jìn)行目標(biāo)識別、跟蹤、處理的系統(tǒng)就顯得尤為重要，且此系統(tǒng)需要和無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)有數(shù)據(jù)的交互和控制，才能更好的完成各種特殊的飛行任務(wù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能夠自動進(jìn)行目標(biāo)識另|J、跟蹤、處理，井能夠和無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)有數(shù)據(jù)的交互和控制的無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括可見光CCD相 機(jī)、紅外探測儀、視頻采集卡、FPGA圖形預(yù)處理器、DSP圖像處理器，所述可見光CXD相機(jī)和紅外探測儀的數(shù)據(jù)輸出端與所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸出端與FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端與所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸出端通過目標(biāo)移動速度和軌跡數(shù)據(jù)輸出接ロ與自動駕駛儀的內(nèi)部跟蹤數(shù)據(jù)串ロ接ロ連接，所述自動駕駛儀的內(nèi)部指令輸出串ロ接ロ通過待跟蹤識別目標(biāo)指定數(shù)據(jù)輸入接ロ與DSP圖像處理器的指令接收串ロ接ロ連接；無人機(jī)地面站計(jì)算機(jī)通過微波數(shù)據(jù)傳輸電臺與自動駕駛儀的通信數(shù)據(jù)串ロ連接。本實(shí)用新型具有下述技術(shù)效果本實(shí)用新型的無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)\(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行自動檢測和跟蹤，并對圖像實(shí)時(shí)自動處理、識別，能夠在機(jī)載端實(shí)時(shí)完成各種監(jiān)控任務(wù)，并與無人機(jī)自動駕駛儀通過串ロ進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，讓無人機(jī)根據(jù)現(xiàn)場情況自動完成監(jiān)控任務(wù)，傳輸及吋，識別準(zhǔn)確率高。

圖I為本實(shí)用新型無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I為本實(shí)用新型無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的原理圖，包括可見光CXD相機(jī)、紅外探測儀、視頻采集卡、FPGA圖形預(yù)處理器、DSP圖像處理器，所述可見光CCD相機(jī)和紅外探測儀的數(shù)據(jù)輸出端與所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸出端與FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端與所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸出端通過目標(biāo)移動速度和軌跡數(shù)據(jù)輸出接ロ與自動駕駛儀的內(nèi)部跟蹤數(shù)據(jù)串ロ接ロ連接，所述自動駕駛儀的內(nèi)部指令輸出串ロ接ロ通過待跟蹤識別目標(biāo)指定數(shù)據(jù)輸入接ロ與DSP圖像處理器的指令接收串ロ接ロ連接；無人機(jī)地面站計(jì)算機(jī)通過微波數(shù)據(jù)傳輸電臺與自動駕駛儀的通信數(shù)據(jù)串ロ連接。
該系統(tǒng)可以安裝至無人機(jī)任意位置，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。無人機(jī)地面站計(jì)算機(jī)通過無線微波數(shù)據(jù)傳輸電臺可以對自動駕駛儀進(jìn)行跟蹤識別目標(biāo)的指令輸入。系統(tǒng)統(tǒng)初始化后，通過自動駕駛儀地面站指定需要自動識別或者跟蹤的目標(biāo)，可見光CXD相機(jī)、紅外探測儀得到所監(jiān)控區(qū)域的可見光和紅外視頻和圖像數(shù)據(jù)，視頻采集卡將得到的視頻和圖像數(shù)據(jù)采集輸入至FPGA圖形預(yù)處理器，F(xiàn)PGA圖形預(yù)處理器對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像閾值分割、高斯濾波等預(yù)處理，得到DSP圖像處理器可以使用的數(shù)據(jù)，DSP圖像處理器對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算，根據(jù)自動駕駛儀給定的待跟蹤識別的目標(biāo)由MEANSHIFT跟蹤算法、粒子濾波算法等可以實(shí)時(shí)得到指定目標(biāo)的自動識別和跟蹤的結(jié)果，比如目標(biāo)類型、需跟蹤目標(biāo)移動的速度、軌跡，算法處理的結(jié)果通過目標(biāo)移動速度和軌跡數(shù)據(jù)輸出接ロ將數(shù)據(jù)傳輸至無人機(jī)自動駕駛儀，使自動駕駛儀按照目標(biāo)識別、跟蹤的結(jié)果實(shí)現(xiàn)盤旋跟蹤、航線跟蹤等多種飛行模式，完成飛行任務(wù)。本實(shí)用新型的系統(tǒng)可以在無人機(jī)飛行過程中，自動識別、跟蹤需要監(jiān)控的目標(biāo)，并可以配合自動駕駛儀完成自主飛行的飛行任務(wù)。和傳統(tǒng)的非自動識別的技術(shù)相比，更好的解決了人眼識別的錯誤率較高、識別處理效果不理想的弊端。
權(quán)利要求1.一種無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包括可見光CXD相機(jī)、紅外探測儀、視頻采集卡、FPGA圖形預(yù)處理器、DSP圖像處理器，所述可見光CCD相機(jī)和紅外探測儀的數(shù)據(jù)輸出端與所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述視頻采集卡的數(shù)據(jù)輸出端與FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述FPGA圖形預(yù)處理器的數(shù)據(jù)輸出端與所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸入端連接，所述DSP圖像處理器的數(shù)據(jù)輸出端通過目標(biāo)移動速度和軌跡數(shù)據(jù)輸出接口與自動駕駛儀的內(nèi)部跟蹤數(shù)據(jù)串口接口連接，所述自動駕駛儀的內(nèi)部指令輸出串口接口通過待跟蹤識別目標(biāo)指定數(shù)據(jù)輸入接口與DSP圖像處理器的指令接收串口接口連接；無人機(jī)地面站計(jì)算機(jī)通過微波數(shù)據(jù)傳輸電臺與自動駕駛儀的通信數(shù)據(jù)串口連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無人飛行器有效載荷與自動駕駛儀綜合控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，旨在提供一種能夠自動進(jìn)行目標(biāo)識別、跟蹤、處理，能和無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)有數(shù)據(jù)的交互和控制的系統(tǒng)?？梢姽釩CD相機(jī)和紅外探測儀與視頻采集卡連接，視頻采集卡與FPGA圖形預(yù)處理器連接，F(xiàn)PGA圖形預(yù)處理器與DSP圖像處理器連接，DSP圖像處理器的圖形數(shù)據(jù)輸出端通過目標(biāo)移動速度和軌跡數(shù)據(jù)輸出接口與自動駕駛儀的內(nèi)部跟蹤數(shù)據(jù)串口接口連接，自動駕駛儀的內(nèi)部指令輸出串口接口通過待跟蹤識別目標(biāo)指定數(shù)據(jù)輸入接口與DSP圖像處理器的指令接收串口接口連接。該系統(tǒng)在無人機(jī)飛行過程中自動識別、跟蹤需要監(jiān)控的目標(biāo)，并配合自動駕駛儀完成自主飛行。
文檔編號G05D1/12GK202583884SQ20122016515
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者齊旭光, 傅田, 劉臣 申請人:北京劉氏尊德科技有限責(zé)任公司