CN104902234A - 一种无人飞行器的双路视频采集方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人飞行器领域,尤其涉及一种无人飞行器的双路视频采集方法及系统。通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行定位,具体是通过解析底部的视频采集器采集的第二视频流图像信息,得到特征点信息,再结合获取的无人飞行器的高度信息以及姿态信息,得到无人飞行器的视频流定位信息,将前端视频采集器采集的视频流图像信息和视频定位信息一起压缩,然后发送给地面接收端,地面接收端可通过无人飞行器所传输回来的数据进行分析,实现安全飞行。
Description
技术领域
本发明涉及无人飞行器领域,尤其涉及一种无人飞行器的双路视频采集方法及系统。
背景技术
如今,由于各行各业的需求,无人飞行器的运用越来越广泛,例如进行航空拍摄、娱乐飞行、监视侦察等任务,具有广阔的民用和军事前景。随着不断的发展,出现了更多航飞速度更快、飞行高度更高、更加操作灵活、体积更小的无人飞行器。而随着飞行速度及飞行高度的不断增加,加上飞行器本体越来越小,对飞行器本身的性能要求也越来越高,具体的,飞行器飞行速度及高度的提升,将导致飞行器根据操控要求实现悬停的难度提高;小型飞行器在室内或空间较为隐蔽的地方飞行时由于无法实现卫星定位或卫星定位精度差,而无法实现定点悬停的问题,上述问题将导致无人飞行器存在一定的安全隐患,同时对操控者而言,也无法体验到良好的飞行操控效果。
为了更好的适应飞行器的快速发展,技术人员不断的研发解决方法,如专利申请号201310307007.3,名称为《微小型飞行器地面测试姿态记录仪》的发明申请,提供一种飞行器地面试验姿态记录仪,结合多种传感器获得飞行器的原始飞行姿态数据,利用均值滤波方法处理后根据自定义数据格式对飞行姿态数据进行分割和打包,以整数形式发送到上位机进行处理,解算后实现对飞行姿态数据融合,实现快速、实时对飞行姿态的更新,更好的掌握飞行器的飞行姿态。但是,上述方案虽然提供了一种实时更新飞行器飞行姿态信息,但还是无法解决飞行器精确定位的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种无人飞行器的双路视频采集方法及系统,实现安全飞行。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种无人飞行器的双路视频采集方法,包括:
在无人飞行器的前端设置第一视频采集器实时采集第一视频流图像信息;在无人飞行器的底部设置第二视频采集器实时采集第二视频流图像信息;
开启视频流定位,解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
一种无人飞行器的双路视频采集系统,包括第一视频采集器、第二视频采集器、开启模块、解析模块、分析模块、压缩模块和发送模块;
所述第一视频采集器,设置在无人飞行器的前端,用于实时采集第一视频流图像信息;
所述第二视频采集器,设置在无人飞行器的底部,用于实时采集第二视频流图像信息;
所述开启模块,用于开启视频流定位;
所述解析模块,用于解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
所述分析模块,用于根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
所述压缩模块,用于压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息;
所述发送模块,用于将压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
本发明的有益效果在于:通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行定位,具体是通过解析底部的视频采集器采集的第二视频流图像信息,得到特征点信息,再结合获取的无人飞行器的高度信息以及姿态信息,得到无人飞行器的视频流定位信息,将前端视频采集器采集的视频流图像信息和视频定位信息一起压缩,然后发送给地面接收端,地面接收端可通过无人飞行器所传输回来的数据进行分析,实现安全飞行。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的一种无人飞行器的双路视频采集方法的步骤流程图;
图2为本发明具体实施方式的一种无人飞行器的双路视频采集系统的结构示意图;
标号说明:
10、第一视频采集器;20、第二视频采集器;30、开启模块;40、解析模块;50、分析模块;60、压缩模块;70、发送模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行精确定位,实现安全飞行。
本发明涉及的技术术语解释:
请参照图1,本发明具体实施方式提供的一种无人飞行器的双路视频采集方法,包括:
在无人飞行器的前端设置第一视频采集器实时采集第一视频流图像信息;在无人飞行器的底部设置第二视频采集器实时采集第二视频流图像信息;
开启视频流定位,解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行定位,具体是通过解析底部的视频采集器采集的第二视频流图像信息,得到特征点信息,再结合获取的无人飞行器的高度信息以及姿态信息,得到无人飞行器的视频流定位信息,将前端视频采集器采集的视频流图像信息和视频定位信息一起压缩,然后发送给地面接收端,地面接收端可通过无人飞行器所传输回来的数据进行分析,实现安全飞行。若不开启视频流定位,前端和底部的视频采集器均用于采集视频流图像信息,在不占用多余机舱空间的情况下有效的扩大了无人飞行器的视频采集角度范围。
进一步的,所述“解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息”具体为:
自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;
对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度。
需要说明的是,所述特征点可以理解为在图像中,相对图像背景环境比较突出的像素点;在本发明中特征点的识别、检测过程均是全自动实现的,不需要预先设定任何参考物。
进一步的,所述“自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度”具体为:
选取所述第二视频流图像信息中的一帧图像;识别出本帧图像中两个以上的特征点;
在所述第二视频流图像信息的每一帧图像中自动识别出所述特征点;
将每一帧图像中的每一个特征点与上一帧图像中相对应的特征点进行比较,得到所述特征点的比较数据;
对所述比较数据进行均值处理,得到特征点的移动方向和移动速度。
需要说明的是,在选取第二视频流图像信息中的一帧图像后,将自动在该帧图像上识别出一定数量的特征点,之后会在第二视频流图像信息中的每一帧图像上都识别出上述选取的特定图像中识别出的特征点,通过对同一特征点在每相邻的两帧图像中的移动的距离、方向和时间进行比较,得出一系列的特征点比较数据,通过对这一系列的特征点比较数据进行均值处理,得出特征点的平均移动方向和平均移动速度,即特征点的移动方向和移动速度。
进一步的,在“压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端”之后还包括:地面接收端接收并解压第一视频流图像信息和视频流定位信息。
由上述描述可知,地面接收端接收并解压第一视频流图像信息和视频流定位信息,通过对无人飞行器所传输回来的数据进行分析,从而更好的操控无人飞行器,实现安全飞行。
请参阅图2,本发明具体实施方式提供的一种无人飞行器的双路视频采集系统,包括第一视频采集器10、第二视频采集器20、开启模块30、解析模块40、分析模块50、压缩模块60和发送模块70;
所述第一视频采集器10,设置在无人飞行器的前端,用于实时采集第一视频流图像信息;
所述第二视频采集器20,设置在无人飞行器的底部,用于实时采集第二视频流图像信息;
所述开启模块30,用于开启视频流定位;
所述解析模块40,用于解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
所述分析模块50,用于根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
所述压缩模块60,用于压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息;
所述发送模块70,用于将压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行定位,具体是通过解析底部的视频采集器采集的第二视频流图像信息,得到特征点信息,再结合获取的无人飞行器的高度信息以及姿态信息,得到无人飞行器的视频流定位信息,将前端视频采集器采集的视频流图像信息和视频定位信息一起压缩,然后发送给地面接收端,地面接收端可通过无人飞行器所传输回来的数据进行分析,实现安全飞行。
进一步的,所述解析模块包括识别模块和监测模块;
所述识别模块,用于自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;
所述监测模块,用于对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度。
需要说明的是,所述特征点可以理解为在图像中,相对图像背景环境比较突出的像素点;在本发明中特征点的识别、检测过程均是全自动实现的,不需要预先设定任何参考物。
进一步的,所述识别模块包括选取单元、识别单元和比较单元;所述监测模块包括处理单元;
所述选取单元,用于选取所述第二视频流图像信息中的一帧图像;
所述识别单元,用于识别出本帧图像中两个以上的特征点;
所述比较单元,用于将每一帧图像中的每一个特征点与上一帧图像中相对应的特征点进行比较,得到所述特征点的比较数据;
所述处理单元,用于对所述比较数据进行均值处理,得到特征点的移动方向和移动速度。
需要说明的是,在选取视频流图像信息中的一帧图像后,将自动在该帧图像上识别出一定数量的特征点,之后会在视频流图像信息中的每一帧图像上都识别出上述选取的特定图像中识别出的特征点,通过对同一特征点在每相邻的两帧图像中的移动的距离、方向和时间进行比较,得出一系列的特征点比较数据,通过对这一系列的特征点比较数据进行均值处理,得出特征点的平均移动方向和平均移动速度,即特征点的移动方向和移动速度。
进一步的,该系统还包括地面接收端;所述地面接收端包括接收模块和解压模块;
所述接收模块,用于接收已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息;
所述解压模块,用于解压已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息。
由上述描述可知,地面接收端接收并解压第一视频流图像信息和视频流定位信息,通过对无人飞行器所传输回来的数据进行分析,从而更好的操控无人飞行器,实现安全飞行。
本发明的实施例一为:
在无人飞行器的前端设置第一视频采集器,第一视频采集器用来采集第一视频流图像信息;另外在无人飞行器的底部设置第二视频采集器,用来采集第二视频流图像信息;两个视频采集器均为实时采集。
地面接收端可向无人飞行器发送开启视频流定位的操作指令,若无人飞行器判断检测到开启视频流定位的操作指令,开始解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;这个过程可通过一个切换模块实现,当需要开启视频流定位时,通过切换模块进入定位功能,此时进行解析所述第二视频流图像信息,此时第二视频采集器就作为视频流定位功能,当不需要开启视频流定位时,第二视频采集器则作为常用的图像信息采集功能。解析所述视频流图像信息,得到特征点信息;所述特征点可以理解为在图像中,相对图像背景环境比较突出的像素点;在本发明中特征点的识别、检测过程均是全自动实现的,不需要预先设定任何参考物。
需要说明的是本发明是将第一视频采集器作为常用的图像信息采集功能的设备,第二视频采集器作为视频流定位功能的设备。二个视频采集器也可以交换设置,亦可实现。
获取无人飞行器的高度信息和姿态信息;
选取所述第二视频流图像信息中的一帧图像;识别出本帧图像中两个以上的特征点;
在所述第二视频流图像信息的每一帧图像中自动识别出所述特征点;
将每一帧图像中的每一个特征点与上一帧图像中相对应的特征点进行比较,得到所述特征点的比较数据;
对所述比较数据进行均值处理,得到特征点的移动方向和移动速度;所述漂移方向和漂移距离融合成视频流定位信息;
将第一视频流图像信息和视频流定位信息进行压缩处理,可提高数据传输速率,压缩后发送至地面接收端。
地面接收端接收已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息并通过解压模块解压已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息。再通过对无人飞行器所传输回来的数据进行分析,从而更好的操控无人飞行器,实现安全飞行。
综上所述,本发明提供的一种无人飞行器的双路视频采集方法及系统,具体是通过在无人飞行器的前端和底部均设置一个视频采集器,前端的视频采集器用于实时采集视频流图像信息,底部的视频采集器也是用于实时采集视频流图像信息,但底部的视频采集器在本发明中的作用是对无人飞行器进行定位,具体是通过解析底部的视频采集器采集的第二视频流图像信息,得到特征点信息,再结合获取的无人飞行器的高度信息以及姿态信息,得到无人飞行器的视频流定位信息,将前端视频采集器采集的视频流图像信息和视频定位信息一起压缩,然后发送给地面接收端,地面接收端可通过无人飞行器所传输回来的数据进行分析,实现安全飞行。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种无人飞行器的双路视频采集方法,其特征在于,包括:
在无人飞行器的前端设置第一视频采集器实时采集第一视频流图像信息;在无人飞行器的底部设置第二视频采集器实时采集第二视频流图像信息;
开启视频流定位,解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
2.根据权利要求1所述的一种无人飞行器的双路视频采集方法,其特征在于,所述“解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息”具体为:
自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;
对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度。
3.根据权利要求2所述的一种无人飞行器的双路视频采集方法,其特征在于,所述“自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度”具体为:
选取所述第二视频流图像信息中的一帧图像;识别出本帧图像中两个以上的特征点;
在所述第二视频流图像信息的每一帧图像中自动识别出所述特征点;
将每一帧图像中的每一个特征点与上一帧图像中相对应的特征点进行比较,得到所述特征点的比较数据;
对所述比较数据进行均值处理,得到特征点的移动方向和移动速度。
4.根据权利要求1所述的一种无人飞行器的双路视频采集方法,其特征在于,在“压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端”之后还包括:地面接收端接收并解压第一视频流图像信息和视频流定位信息。
5.一种无人飞行器的双路视频采集系统,其特征在于,包括第一视频采集器、第二视频采集器、开启模块、解析模块、分析模块、压缩模块和发送模块;
所述第一视频采集器,设置在无人飞行器的前端,用于实时采集第一视频流图像信息;
所述第二视频采集器,设置在无人飞行器的底部,用于实时采集第二视频流图像信息;
所述开启模块,用于开启视频流定位;
所述解析模块,用于解析所述第二视频流图像信息,得到特征点信息;
所述分析模块,用于根据无人飞行器的高度信息、无人飞行器的姿态信息和特征点信息,分析得到无人飞行器的漂移方向和漂移距离,根据漂移方向和漂移距离得到视频流定位信息;
所述压缩模块,用于压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息;
所述发送模块,用于将压缩第一视频流图像信息和视频流定位信息后发送至地面接收端。
6.根据权利要求5所述的一种无人飞行器的双路视频采集系统,其特征在于,所述解析模块包括识别模块和监测模块;
所述识别模块,用于自动识别所述第二视频流图像信息中的特征点;
所述监测模块,用于对所述特征点进行监测,得到特征点的移动方向和移动速度。
7.根据权利要求6所述的一种无人飞行器的双路视频采集系统,其特征在于,所述识别模块包括选取单元、识别单元和比较单元;所述监测模块包括处理单元;
所述选取单元,用于选取所述第二视频流图像信息中的一帧图像;
所述识别单元,用于识别出本帧图像中两个以上的特征点;
所述比较单元,用于将每一帧图像中的每一个特征点与上一帧图像中相对应的特征点进行比较,得到所述特征点的比较数据;
所述处理单元,用于对所述比较数据进行均值处理,得到特征点的移动方向和移动速度。
8.根据权利要求5所述的一种无人飞行器的双路视频采集系统,其特征在于,该系统还包括地面接收端;所述地面接收端包括接收模块和解压模块;
所述接收模块,用于接收已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息;所述解压模块,用于解压已压缩的第一视频流图像信息和视频流定位信息。
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