CN106527495A - 一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电子信息技术领域的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，包括指挥控制系统，所述指挥控制系统电性输出连接无线传输基站，所述无线传输基站电性双向连接无人机飞行控制系统，本发明通过指挥控制系统中的命令输入子系统输入拍摄目标的坐标信息、无人机的拍摄位置坐标信息和无人机的运行速度信息，通过命令分配子系统将命令输入子系统输入的指挥信息进行修正和分类。
Description
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，具体为一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统。
背景技术
航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，现阶段，航拍技术已经被普遍运用于各个领域，对于不同的领域，拍摄所要求的效果也不尽相同，在无人机的的航拍过程中需要对无人机进行定位拍摄，保证拍摄目标的准确性，但是目前对于无人机的定位控制精确度不高，这样就会造成无人机的拍摄目标不清楚或拍摄的目标有偏差，影响摄像机的拍摄效果，由于普通摄像头摄取的图像帧数据信息量大，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加。而且，通常摄像头会主要用于飞行航拍，如果要同时满足定位图像帧摄取，则在一定程度上构成了对摄像头使用的限制，为此，我们提出一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，以解决上述背景技术中提出的目前对于无人机的定位控制精确度不高，这样就会造成无人机的拍摄目标不清楚或拍摄的目标有偏差，影响摄像机的拍摄效果，由于普通摄像头摄取的图像帧数据信息量大，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加。而且，通常摄像头会主要用于飞行航拍，如果要同时满足定位图像帧摄取，则在一定程度上构成了对摄像头使用的限制的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，包括指挥控制系统，所述指挥控制系统电性输出连接无线传输基站，所述无线传输基站电性双向连接无人机飞行控制系统。
优选的，所述指挥控制系统包括中央处理器，所述中央处理器电性输入连接命令输入子系统，所述中央处理器电性双向连接命令分配子系统，所述中央处理器分别电性输出连接命令输出子系统和显示子系统。
优选的，所述无人机飞行控制系统包括无人机中央处理器，所述无人机中央处理器电性输入连接数据采集子系统，所述无人机中央处理器分别电性双向连接无线数据通讯子系统和定位拍摄子系统。
优选的，所述命令输入子系统包括A/D转换单元，所述A/D转换单元分别电性输入连接控制摇杆、语音采集单元和键盘，所述语音采集单元电性输入连接麦克风，所述A/D转换单元电性输出连接信息处理器，所述信息处理器分别电性输出连接信息存储单元和第一输入单元。
优选的，所述命令分配子系统包括数据接口，所述数据接口电性输出连接信息提取单元，所述信息提取单元电性输出连接数据处理器，所述数据处理器分别电性输出连接数据存储单元、第二输入单元和信息采集单元，所述信息采集单元电性输出连接信息对比单元。
优选的，所述命令输出子系统包括数据输出接口，所述数据输出接口电性输出连接数据获取单元，所述数据获取单元电性输出连接微处理器，所述微处理器电性输出连接输出单元。
优选的，所述显示子系统包括数据提取单元，所述数据提取单元电性输出连接图文转换单元，所述图文转换单元电性输出连接图像处理器，所述图像处理器分别电性输出连接图像存储单元和第一驱动单元，所述第一驱动单元电性输出连接显示器。
优选的，所述数据采集子系统包括放大器，所述放大器分别电性输入连接气压计、陀螺仪和三轴加速度传感器，所述放大器电性输出连接变频器，所述变频器电性输出连接滤波器，所述滤波器电性输出连接数据转换单元，所述数据转换单元电性输入连接GPS定位仪，所述数据转换单元电性输出连接信号处理器，所述信号处理器电性输出连接输出接口。
优选的，所述无线数据通讯子系统包括无线数据收发单元，所述无线数据收发单元电性输出连接数据统计单元，所述数据统计单元电性输出连接数据信号处理器，所述数字信号处理器电性输出连接输入输出接口。
优选的，所述定位拍摄子系统包括信息获取单元，所述信息获取单元电性输出连接数字处理器，所述数字处理器分别电性输出连接存储硬盘、第三输入单元和数据采集单元，所述数据采集单元电性输出连接数据对比单元，所述第三输入单元分别电性输出连接第二输出单元和第二驱动单元，所述第二驱动单元分别电性输出连接舵机和光流相机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过指挥控制系统中的命令输入子系统输入拍摄目标的坐标信息、无人机的拍摄位置坐标信息和无人机的运行速度信息，通过命令分配子系统将命令输入子系统输入的指挥信息进行修正和分类，再将修正和分类的指挥信息通过命令输出子系统传输到无线通讯基站中，通过无线通讯基站将指挥命令传到无人机飞行控制系统中，通过无人机控制系统中的无线数据通讯子系统接收无线基站传输过来的指挥信息，通过数据采集子系统采集无人机的飞行状态信息，通过定位拍摄子系统根据无线数据通讯子系统接收的指挥命令和数据采集子系统采集的无人机的飞行状态信息来控制无人机舵机的飞行状态和光流相机的拍摄，通过光流相机具有高速拍摄的能力，保证拍摄目标的准确性，采用了光流相机替代传统摄像单元，由于光流相机属于长焦相机，其摄取的图像区域较小，所以需要处理的信息量相对较少，通过GPS定位仪和流光相机的相互配合，使无人机的定位拍摄更加的准确，保证良好的拍摄效果，通过光流相机拍摄的图像再通过无线数据通讯系统传递到无线传输基站中，通过无线传输基站传递过来的拍摄图像传递到指挥控制系统中的显示子系统中显示出来，方便操作者再次操作无人机进行拍摄。
附图说明
图1为本发明系统原理框图；
图2为本发明指挥控制系统原理框图；
图3为本发明无人机飞行控制系统原理框图；
图4为本发明命令输入子系统原理框图；
图5为本发明命令分配子系统原理框图；
图6为本发明命令输出子系统原理框图；
图7为本发明显示子系统原理框图；
图8本发明数据采集子系统原理框图；
图9本发明无线数据通讯子系统原理框图；
图10本发明定位拍摄子系统原理框图。
图中：1指挥控制系统、2无线传输基站、3无人机飞行控制系统、4中央处理器、5命令输入子系统、6命令分配子系统、7命令输出子系统、8显示子系统、9无人机中央处理器、10数据采集子系统、11无线数据通讯子系统、12定位拍摄子系统、13A/D转换单元、14控制摇杆、15语音采集单元、16键盘、17麦克风、18信息处理器、19信息存储单元、20第一输入单元、21数据接口、22信息提取单元、23数据处理器、24数据存储单元、25第二输入单元、26信息采集单元、27信息对比单元、28数据输出接口、29数据获取单元、30微处理器、31输出单元、32数据提取单元、33图文转换单元、34图像处理器、35图像存储单元、36第一驱动单元、37显示器、38放大器、39气压计、40陀螺仪、41三轴加速度传感器、42变频器、43滤波器、44数据转换单元、45GPS定位仪、46信号处理器、47输出接口、48无线数据收发单元、49数据统计单元、50数据信号处理器、51输入输出接口、52信息获取单元、53数字处理器、54存储硬盘、55第三输入单元、56数据采集单元、57数据对比单元、58第二输出单元、59第二驱动单元、60舵机、61光流相机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对技术背景的“通常摄像头会主要用于飞行航拍，如果要同时满足定位图像帧摄取，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加”，采用了光流相机(原理与鼠标位移检测的光电传感器相同)替代传统摄像单元，由于光流相机属于长焦相机，其摄取的图像区域较小，所以需要处理的信息量相对较少。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，包括指挥控制系统1，指挥控制系统1电性输出连接无线传输基站2，无线传输基站2电性双向连接无人机飞行控制系统3，通过指挥控制系统1向无线传输基站2中传输指挥命令，通过无线传输基站2向无人机飞行控制系统3中通过无线传输指挥控制系统1传输的指挥命令，无人机飞行控制系统3根据传输过来的指挥命令进行飞行调整，再将无人机拍摄的内容通过无线传输到无线传输基站2中，通过无线传输基站2将无人机传输过来的拍摄信息传递到指挥控制系统1中，通过指挥控制系统1将传输过来的拍摄信息显示出来，方便指挥人员再次制定和下达指挥命令，指挥控制系统1、无线传输基站2和无人机飞行控制系统3组成该电子信息电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统。
其中，指挥控制系统1包括中央处理器4，通过中央处理器4进行数据的统一处理，中央处理器4电性输入连接命令输入子系统5，指挥人员通过命令输入子系统5向中央处理器4中输入指挥命令，中央处理器4电性双向连接命令分配子系统6，通过命令分配子系统6将命令输入子系统5输入到中央处理器4中的指挥命令进行分类和修正，再将修正和分类的指挥命令传到中央处理器4中，中央处理器4分别电性输出连接命令输出子系统7和显示子系统8，通过指挥命令输出子系统7将命令分配子系统6传输到中央处理器4中的指挥命令传输到无线传输基站2中，通过显示子系统8显示命令分配子系统6传输到中央处理器4中的指挥命令，方便指挥人员再次制定指挥命令，中央处理器4、命令输入子系统5、命令分配子系统6、命令输出子系统7和显示子系统8组成指挥控制系统1，达到指挥的功能，无人机飞行控制系统3包括无人机中央处理器9，通过无人机中央处理器9完成无人机内部数据的统一处理，无人机中央处理器9电性输入连接数据采集子系统10，通过数据采集子系统10采集无人机飞行时的飞行状态数据，无人机中央处理器9分别电性双向连接无线数据通讯子系统11和定位拍摄子系统12，通过无线数据通讯子系统11接收无线传输基站2传输过来的指挥命令，同时将无人机拍摄的图像信息传递到无线传输基站2中，通过定位拍摄子系统12来控制无人机的精确定位飞行和拍摄，无人机中央处理器9、数据采集子系统10、无线数据通讯子系统11和定位拍摄子系统12组成无人机飞行控制系统3，对于无人机的飞行状态进行控制，命令输入子系统5包括A/D转换单元13，通过A/D转换单元13将控制摇杆14、语音采集单元15和键盘16输入的指挥控制命令转换成计算机语言命令，再将转换的计算机语言命令传递到信息处理器18中，A/D转换单元13分别电性输入连接控制摇杆14、语音采集单元15和键盘16，通过控制摇杆14输入飞行方向命令，通过语音采集单元15采集麦克风16输入的语音命令，通过键盘16输入拍摄位置坐标命令，语音采集单元15电性输入连接麦克风17，通过麦克风17输入语音控制命令，A/D转换单元13电性输出连接信息处理器18，通过信息处理器18将A/D转换单元13传递过来的指挥命令通过第一输入单元20输入到中央处理器4中，同时将指挥命令传到信息存储单元19中，信息处理器18分别电性输出连接信息存储单元19和第一输入单元20，通过信息存储单元19进行数据的存储，方便后期的调取和查看，通过第一输入单元20将指挥命令输入到中央处理器4中，命令分配子系统6包括数据接口21，通过数据接口21方便信息提取单元22获取通过第一输入单元20输入到中央处理器4中的指挥命令，数据接口21电性输出连接信息提取单元22，通过信息提取单元22获取通过第一输入单元20输入到中央处理器4中的指挥命令，再将获取的指挥命令输入到数据处理器23中，信息提取单元22电性输出连接数据处理器23，通过数据处理23进行数据的处理，数据处理器23分别电性输出连接数据存储单元24、第二输入单元25和信息采集单元26，通过信息采集单元26采集信息提取单元22传输到数据处理器23中的指挥命令信息，再将采集的信息传递到信息对比单元27中，信息采集单元26电性输出连接信息对比单元27，通过信息对比单元27将传递过来的信息与数据存储单元24中的指挥命令进行对比修正和分类，再将修正和分类的指挥命令传输到数据处理器23中，通过数据处理器23将传输过来的修正和分类的指挥命令传输到第二输入单元25中，通过第二输入单元25将传递来的指挥命令输入到中央处理器4中，命令输出子系统7包括数据输出接口28，通过数据输出接口28方便数据获取单元29获取第二输入单元25输入到中央处理器4中的指挥信息，再将获取的指挥信息传递到微处理器30中，数据输出接口28电性输出连接数据获取单元29，数据获取单元29电性输出连接微处理器30，微处理器30电性输出连接输出单元31，微处理器30将传输过来的指挥信息通过输出单元31传递到无线传输基站2中，显示子系统8包括数据提取单元32，通过数据提取单元32提取第二输入单元25输入到中央处理器4中的指挥信息，再将提取的指挥信息传递到图文转换单元33中，数据提取单元32电性输出连接图文转换单元33，通过图文转换单元33将传递过来的信息转换成图像文字信息，再将转换成的图像文字信息传递到图像处理器34中，图文转换单元33电性输出连接图像处理器34，通过图像处理器34将传递过来的信息分别传递到图像存储单元35和第一驱动单元36中，图像处理器34分别电性输出连接图像存储单元35和第一驱动单元36，通过图像存储单元35进行图像信息的存储，方便后期的查看，第一驱动单元36电性输出连接显示器37，通过第一驱动单元36控制显示器37显示传递过来的信息，数据采集子系统10包括放大器38，通过放大器38对监测信号的放大，放大器38分别电性输入连接气压计39、陀螺仪40和三轴加速度传感器41，通过气压计39监测无人机飞行时的气压，通过陀螺仪40监测无人机飞行时的飞行状态，通过三轴加速度传感器41监测无人机的飞行速度，放大器38电性输出连接变频器42，通过变频器42将放大器38中放大的信号进行频率的加强，变频器42电性输出连接滤波器43，通过滤波器43过滤掉弱小干扰波形，滤波器43电性输出连接数据转换单元44，通过数据转换单元44将监测的数据转换成计算机语言命令，再将转换成的计算机语言命令传递到信号处理器46中，数据转换单元44电性输入连接GPS定位仪45，通过GPS定位仪45监测无人机的位置坐标数据，数据转换单元44电性输出连接信号处理器46，信号处理器46将传输过来的信息传递信号通过输出接口47输入到无人机中央处理器9中，信号处理器46电性输出连接输出接口47，无线数据通讯子系统11包括无线数据收发单元48，通过无线收发单元48接收无线传输基站2传输过来的指挥信息，再将接收的信息传递到数据统计单元49中，同时又通过无线收发单元48将无人机拍摄的图像信息传递到无线传输基站2中，无线数据收发单元48电性输出连接数据统计单元49，通过数据统计单元49将传递过来的信息进行统一的整理，再将整理后的信息传递到数据信号处理器50中，数据统计单元49电性输出连接数据信号处理器50，数字信号处理器50电性输出连接输入输出接口51，数字信号处理器50将传输过来的信息通过输入输出接口51传递无人机中央处理器9中，定位拍摄子系统12包括信息获取单元52，通过信息获取单元52获取信号处理器46通过输出接口47输入到无人机中央处理器9中的监测信息和数据信号处理器50通过输入输出接口51传输到无人机中央处理器9中的指挥信息，再将获取的信息传递到数字处理器53中，信息获取单元52电性输出连接数字处理器53，数字处理器53分别电性输出连接存储硬盘54、第三输入单元55和数据采集单元56，通过数据采集单元56采集信息获取单元52输入到数字处理器53中的信息，再将采集的信息传递到数据对比单元57中，数据采集单元56电性输出连接数据对比单元57，通过数据对比单元57将传递过来的信息与存储硬盘54中的信息进行对比分析，再将对比分析的结果传递到第三输入单元55中，通过第三输入单元55将传递过来的信息传递到第二驱动单元59中，第三输入单元55分别电性输出连接第二输出单元58和第二驱动单元59，第二驱动单元59分别电性输出连接舵机60和光流相机61，第二驱动单元59根据传递过来的信息分别控制舵机60的运动和光流相机61的拍摄，通过舵机60的运动来控制无人机的飞行，通过光流相机61进行图像的拍摄，进行图像帧采集操作，再将拍摄的图像帧信息传递到数字处理器53中。通过数字处理器53将拍摄的图像帧信息传递到第三输入单元55中，第三书单元55将传递过来的图像帧信息传递到第二输出单元58中，通过第二输出单元58将传递过来的图像帧信息传递到无人机中央处理器9中，配合系统时钟来对不断捕获到底额每帧图像起始窗的图像差值进行计算，通过无人机中央处理器9将传递过来的图像处理信息传递到无线数据子系统11中的数字信号处理器50中，通过数字信号处理器50将传递过来的图像处理信息传递到无线数据收发单元48中，通过无线数据收发单元48将传递过来的信息传递到无线传输基站2中，通过无线传输基站2将传递过来的图像信息传递到指挥系统1中的中央处理器4中，通过显示子系统8中的数据提取单元32提取无线传输基站2传输到中央处理器4中的图像信息，再将提取的信息传递到图像处理器34中，通过图像处理器34将传递过来的图像信息分别是传递到图像存储单元35和第一驱动单元36中，通过图像存储单元35存储无人机拍摄下的图像信息，方便后期的调取和查看，通过第一驱动单元36将传递过来的无人机拍摄图像在显示器37中显示出来，方便操作人员再次对无人机进行拍摄操作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，包括指挥控制系统(1)，其特征在于：所述指挥控制系统(1)电性输出连接无线传输基站(2)，所述无线传输基站(2)电性双向连接无人机飞行控制系统(3)。
2.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述指挥控制系统(1)包括中央处理器(4)，所述中央处理器(4)电性输入连接命令输入子系统(5)，所述中央处理器(4)电性双向连接命令分配子系统(6)，所述中央处理器(4)分别电性输出连接命令输出子系统(7)和显示子系统(8)。
3.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述无人机飞行控制系统(3)包括无人机中央处理器(9)，所述无人机中央处理器(9)电性输入连接数据采集子系统(10)，所述无人机中央处理器(9)分别电性双向连接无线数据通讯子系统(11)和定位拍摄子系统(12)。
4.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述命令输入子系统(5)包括A/D转换单元(13)，所述A/D转换单元(13)分别电性输入连接控制摇杆(14)、语音采集单元(15)和键盘(16)，所述语音采集单元(15)电性输入连接麦克风(17)，所述A/D转换单元(13)电性输出连接信息处理器(18)，所述信息处理器(18)分别电性输出连接信息存储单元(19)和第一输入单元(20)。
5.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述命令分配子系统(6)包括数据接口(21)，所述数据接口(21)电性输出连接信息提取单元(22)，所述信息提取单元(22)电性输出连接数据处理器(23)，所述数据处理器(23)分别电性输出连接数据存储单元(24)、第二输入单元(25)和信息采集单元(26)，所述信息采集单元(26)电性输出连接信息对比单元(27)。
6.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述命令输出子系统(7)包括数据输出接口(28)，所述数据输出接口(28)电性输出连接数据获取单元(29)，所述数据获取单元(29)电性输出连接微处理器(30)，所述微处理器(30)电性输出连接输出单元(31)。
7.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述显示子系统(8)包括数据提取单元(32)，所述数据提取单元(32)电性输出连接图文转换单元(33)，所述图文转换单元(33)电性输出连接图像处理器(34)，所述图像处理器(34)分别电性输出连接图像存储单元(35)和第一驱动单元(36)，所述第一驱动单元(36)电性输出连接显示器(37)。
8.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述数据采集子系统(10)包括放大器(38)，所述放大器(38)分别电性输入连接气压计(39)、陀螺仪(40)和三轴加速度传感器(41)，所述放大器(38)电性输出连接变频器(42)，所述变频器(42)电性输出连接滤波器(43)，所述滤波器(43)电性输出连接数据转换单元(44)，所述数据转换单元(44)电性输入连接GPS定位仪(45)，所述数据转换单元(44)电性输出连接信号处理器(46)，所述信号处理器(46)电性输出连接输出接口(47)。
9.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述无线数据通讯子系统(11)包括无线数据收发单元(48)，所述无线数据收发单元(48)电性输出连接数据统计单元(49)，所述数据统计单元(49)电性输出连接数据信号处理器(50)，所述数字信号处理器(50)电性输出连接输入输出接口(51)。
10.根据权利要求1所述的一种电子信息目标定位准确的无人机的航拍控制系统，其特征在于：所述定位拍摄子系统(12)包括信息获取单元(52)，所述信息获取单元(52)电性输出连接数字处理器(53)，所述数字处理器(53)分别电性输出连接存储硬盘(54)、第三输入单元(55)和数据采集单元(56)，所述数据采集单元(56)电性输出连接数据对比单元(57)，所述第三输入单元(55)分别电性输出连接第二输出单元(58)和第二驱动单元(59)，所述第二驱动单元(59)分别电性输出连接舵机(60)和光流相机(61)。
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