CN107728637A - 一种智能化调整摄影角度的无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能化调整摄影角度的无人机系统，涉及无人机技术领域，包括自主飞行系统、相机姿态调整模块、图像采集模块、角度位移分析模块、图像提取与侦测模块、姿态路径规划模块和图像存储与无线回传模块，该种无人机系统可应用于无人机消防救援、电力巡检、交通执法等领域，针对需要对目标物准确拍摄、高效采集实景影像的应用场景提出了一套行之有效的智能化解决方案，结合人工智能技术，实现全自主跟拍、对焦、构图等功能，有助于提高无人机综合应用水平。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种智能化调整摄影角度的无人机系统。
背景技术：
目前常见的无人机都是采用人工远程遥控的方式对无人机进行操作，实现对拍摄目标的构图，通过人的掌握力，调整无人机飞行远近、高低、姿态，以及吊舱载荷的镜头角度、曝光时间、光圈大小等等，需要人的参与与实时调整，没有办法批量用于实用场景，一旦人操作失误或者链路断开，就将导致采集的数据失真、低效率。依靠传统的方式有如下缺点：
1、设备的使用需要练习掌握，安全性低；
2、需求广泛，人工操作效率低；
3、不能根据现场情况进行适当的调整。
如申请号为CN201710597648.5公开了一种无人机图像采集方法和系统，该方法包括以下步骤：1)无人机飞行过程中，无人机的定位模块接收卫星定位信号，并将信号传输给无人机的中央处理器进行数据解析；2)中央处理器解析出位置信息和时间信息；3)中央处理器根据解析出的时间信息进行初始化；4)基于预设的触发模式，中央处理器根据解析出来的信息生成触发信号；5)触发信号触发无人机的图像采集模块工作，并将采集的图像信息实时回传到中央处理器；7)中央处理器对图像进行处理，包括：i.将采集图像的位置信息写入图像的属性信息中；和/或，ii.将采集图像的时间信息写入图像的属性信息中；8)处理后的信息存储到存储模块。该方法和系统适于满足获取精确地理位置和大范围三维图像信息的需要，但是该种无人机无法根据图像的信息自主调节拍摄的角度和距离。
如申请号CN201610537429.3公开了一种基于无人机的图像采集系统、图像采集方法及无人机。包含控制器、姿态传感器、三维姿态调整装置及摄像装置；该种无人机提供的无人机图像采集系统，通过设置一高灵敏度的三维姿态调整装置，并把摄像装置固定设置在该三维姿态调整装置上；通过感测拍照时无人机机身姿态变化，通过自动调整三维姿态调整装置使得摄像装置的镜头不受无人机机身姿态变化影响，始终保持在同一方向和角度，从而实现无人机摄像装置镜头姿态的稳定性，保证图像的质量，该种无人机虽然能够根据图像调整无人机的机身，但是却将拍摄的镜头固定，对此将无法拍摄很多画面，不能很好的获取准确有效的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能化调整摄影角度的无人机系统，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
一种智能化调整摄影角度的无人机系统，包括自主飞行系统、相机姿态调整模块、图像采集模块、角度位移分析模块、图像提取与侦测模块、姿态路径规划模块和图像存储与无线回传模块，所述自主飞行系统，包括无人机飞控系统、动力系统和导航系统，根据姿态路径规划模块的实时数据，实时调整飞行行径；所述相机姿态调整模块，为图像采集模块提供增稳效果，保证拍摄清晰度和合理角度，根据目标数据相应的调整拍摄焦距、放大倍数、曝光时间，实现最佳的成像效果；所述角度位移分析模块，根据提取的特征物体，分析其行为与姿态角度，得出拍摄角度值，并将该值传递给姿态路径规划模块；所述图像提取与侦测模块，根据图像采集模块提供的图像信息提取其中有用的信息并加以对比；所述姿态路径规划模块，根据角度位移分析模块的数据。结合无人机、相机姿态调整模块的当前状态，实时计算差值，并传给自主飞行系统，用于更正调整；所述图像存储与无线回传模块，将有效的目标物照片或者视频，通过前端存储或者实时无线传输的方式将信息及时传回指挥中心，用于报警或者进一步分析对比，所述角度位移分析模块、姿态路径规划模块、相机姿态调整模块、图像采集模块、图像提取与侦测模块和图像存储与无线回传模块依次连接，所述姿态路径规划模块与无人机自主飞行系统连接，所述角度位移分析模块与无人机自主飞行系统连接，所述图像提取与侦测模块与角度位移分析模块连接。
优选的，所述动力系统包括电动机和旋翼，所述电动机带动所述旋翼旋转。
优选的，所述导航系统与GIS地图结合，并且通过GPS连接定位。
优选的，所述图像提取与侦测模块可用于对物体进行抓拍和识别。
优选的，所述图像存储与无线回传模块中包括存储卡。
优选的，所述存储卡包括及时存储卡和永久存储卡，所述及时存储卡用于存储当前的位置调整时的图像和视频信息，姿态调整完成后就会自动删除，永久存储卡用于存储采集到的有用信息，需要工作人员将其删除。
本发明的优点在于：该种无人机系统可识别卡牌、车牌、人脸、车型等，在不同的应用场景，针对目标物进行特征提取、角度分析，并拍摄最佳角度的照片图像，远程自主智能获取现场数据；可应用于交通违法抓拍、电力巡线、现场证物提取、灾害应急救援、侦查跟踪等应用场景；无人机根据画面信息，通过智能视觉识别，实时自主调整飞行姿态与拍摄角度，实现拍照更准确清晰，更全面立体，发挥视图数据价值，工作更高效；该技术可普及使用到其他应用领域，实现空中人工智能。
附图说明
图1为本发明的模块连接示意图。
图2为本发明的系统流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1和图2所示，一种智能化调整摄影角度的无人机系统，包括自主飞行系统、相机姿态调整模块、图像采集模块、角度位移分析模块、图像提取与侦测模块、姿态路径规划模块和图像存储与无线回传模块，所述自主飞行系统，包括无人机飞控系统、动力系统和导航系统，根据姿态路径规划模块的实时数据，实时调整飞行行径；所述相机姿态调整模块，为图像采集模块提供增稳效果，保证拍摄清晰度和合理角度，根据目标数据相应的调整拍摄焦距、放大倍数、曝光时间，实现最佳的成像效果；所述角度位移分析模块，根据提取的特征物体，分析其行为与姿态角度，得出拍摄角度值，并将该值传递给姿态路径规划模块；所述图像提取与侦测模块，根据图像采集模块提供的图像信息提取其中有用的信息并加以对比；所述姿态路径规划模块，根据角度位移分析模块的数据。结合无人机、相机姿态调整模块的当前状态，实时计算差值，并传给自主飞行系统，用于更正调整；所述图像存储与无线回传模块，将有效的目标物照片或者视频，通过前端存储或者实时无线传输的方式将信息及时传回指挥中心，用于报警或者进一步分析对比，所述角度位移分析模块、姿态路径规划模块、相机姿态调整模块、图像采集模块、图像提取与侦测模块和图像存储与无线回传模块依次连接，所述姿态路径规划模块与无人机自主飞行系统连接，所述角度位移分析模块与无人机自主飞行系统连接，所述图像提取与侦测模块与角度位移分析模块连接。
值得注意的是，所述动力系统包括电动机和旋翼，所述电动机带动所述旋翼旋转。
在本实施例中，所述导航系统与GIS地图结合，并且通过GPS连接定位。
在本实施例中，所述图像提取与侦测模块可用于对物体进行抓拍和识别。
在本实施例中，所述图像存储与无线回传模块中包括存储卡。
此外，所述存储卡包括及时存储卡和永久存储卡，所述及时存储卡用于存储当前的位置调整时的图像和视频信息，姿态调整完成后就会自动删除，永久存储卡用于存储采集到的有用信息，需要工作人员将其删除。
基于上述，该种无人机系统可应用于无人机消防救援、电力巡检、交通执法等，可识别卡牌、车牌、人脸、车型等，在不同的应用场景，针对目标物进行特征提取、角度分析，并拍摄最佳角度的照片图像，远程自主智能获取现场数据，针对需要对目标物准确拍摄、高效采集实景影像的应用场景提出了一套行之有效的智能化解决方案；可应用于交通违法抓拍、电力巡线、现场证物提取、灾害应急救援、侦查跟踪等应用场景；无人机根据画面信息，通过智能视觉识别，实时自主调整飞行姿态与拍摄角度，实现拍照更准确清晰，更全面立体，发挥视图数据价值，工作更高效。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (6)
1.一种智能化调整摄影角度的无人机系统，包括自主飞行系统、相机姿态调整模块、图像采集模块、角度位移分析模块、图像提取与侦测模块、姿态路径规划模块和图像存储与无线回传模块，其特征在于，所述自主飞行系统，包括无人机飞控系统、动力系统和导航系统，根据姿态路径规划模块的实时数据，实时调整飞行行径；
所述相机姿态调整模块，为图像采集模块提供增稳效果，保证拍摄清晰度和合理角度，根据目标数据相应的调整拍摄焦距、放大倍数、曝光时间，实现最佳的成像效果；
所述角度位移分析模块，根据提取的特征物体，分析其行为与姿态角度，得出拍摄角度值，并将该值传递给姿态路径规划模块；
所述图像提取与侦测模块，根据图像采集模块提供的图像信息提取其中有用的信息并加以对比；
所述姿态路径规划模块，根据角度位移分析模块的数据。结合无人机、相机姿态调整模块的当前状态，实时计算差值，并传给自主飞行系统，用于更正调整；
所述图像存储与无线回传模块，将有效的目标物照片或者视频，通过前端存储或者实时无线传输的方式将信息及时传回指挥中心，用于报警或者进一步分析对比，所述角度位移分析模块、姿态路径规划模块、相机姿态调整模块、图像采集模块、图像提取与侦测模块和图像存储与无线回传模块依次连接，所述姿态路径规划模块与无人机自主飞行系统连接，所述角度位移分析模块与无人机自主飞行系统连接，所述图像提取与侦测模块与角度位移分析模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能化调整摄影角度的无人机系统，其特征在于：所述动力系统包括电动机和旋翼，所述电动机带动所述旋翼旋转。
3.根据权利要求1所述的一种智能化调整摄影角度的无人机系统，其特征在于：所述导航系统与GIS地图结合，并且通过GPS连接定位。
4.根据权利要求1所述的一种智能化调整摄影角度的无人机系统，其特征在于：所述图像提取与侦测模块可用于对物体进行抓拍和识别。
5.根据权利要求1所述的一种智能化调整摄影角度的无人机系统，其特征在于：所述图像存储与无线回传模块中包括存储卡。
6.根据权利要求5所述的一种智能化调整摄影角度的无人机系统，其特征在于：所述存储卡包括及时存储卡和永久存储卡，所述及时存储卡用于存储当前的位置调整时的图像和视频信息，姿态调整完成后就会自动删除，永久存储卡用于存储采集到的有用信息，需要工作人员将其删除。
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Application publication date: 20180223 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |