CN107885231A - 一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法及系统 - Google Patents

一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法,包括以下步骤:采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机;若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,利用图像识别算法筛选出目标无人机,并对其进行跟踪与轨迹预测,当得到无人机轨迹后,通过发送捕获信号,控制无人机在预定地点降落。

Description

一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法及系统
技术领域
本发明涉及反无人机领域,特别涉及一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法及系统。
背景技术
目前无人机已经走向大众化,无人机的漫天乱飞、偷拍等行为已经或多或少在损害公众的利益,如果不对无人机的行为进行必要控制,会造成严重的社会安全隐患。然而,反无人机系统作为一个新的技术产业,目前市场上几乎没有针对民用的反无人机产品。
发明内容
本发明在于克服现有技术的上述不足,提供一种能够将无人机进行捕获的基于可见光图像识别的无人机捕获方法及系统。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案是:
一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法,包括以下步骤:
采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机;
若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
进一步地,所述对所述图像信息进行分析包括:
在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
进一步地,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
进一步地,所述跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测包括:
利用光学跟踪相机对所述无人机进行定位,利用激光测距仪对所述无人机进行跟踪。
进一步地,所述跟踪的所述无人机发送捕获信号包括,利用伪GPS信号源向所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
本发明同时提供一种无人机基于可见光图像识别的无人机捕获系统,包括至少一个图像传感器,采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
数据处理模块,所述至少一个图像传感器连接所述数据处理模块,用于对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机,若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
捕获模块,连接所述数据处理模块,用于向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
进一步地,所述数据处理模块还用于,在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
进一步地,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
进一步地,包括光学跟踪相机、激光测距仪,所述光学跟踪相机与所述激光测距仪均连接所述数据处理模块,所述光学跟踪相机用于对所述无人机进行定位,所述激光测距仪用于对所述无人机进行跟踪,并将定位信息与跟踪信息发送到所述数据处理模块。
进一步地,所述捕获模块包括GPS信号发射装置,用于向所述跟踪的所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
与现有技术相比,本发明的有益效果
本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,利用图像识别算法筛选出目标无人机,并对其进行跟踪与轨迹预测,当得到无人机轨迹后,通过发送捕获信号,控制无人机在预定地点降落。
附图说明
图1所示为本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获方法流程图。
图2所示为本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获系统模块框图。
图3所示为本发明的一个具体实施例中的基于可见光图像识别的无人机捕获系统模块框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1:
图1所示为本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获方法流程图,包括以下步骤:
采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机;
若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
在一个具体实施方式中,所述对所述图像信息进行分析包括:
在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
在进行图像识别时,可以用图像中的颜色信息来表征原始图像,即建立目标的颜色特征信息库,通过颜色匹配进行目标识别,或者利用图像的形状信息通过建立目标数据库完成识别目标。
具体的,可通过图像输入、图像预处理、特征提取、图像分类、图像匹配五个步骤来处理。图像预处理是去除图像中的噪声,使图像变成清晰的点线图,以便于后续能够提取到合适的图像特征,常用的处理方法有背景减除法、帧间差分法、光流计算法等。在进行特征提取和图像分类后,利用图像数据库进行最终识别。本发明的图像识别库存储有每种无人机在不同飞行姿态下的图像信息,能够提高匹配准确度,此外,本发明还建立了对应的伪目标图像数据库,所述伪目标图像数据库中存储有如房屋、树木、云层、汽车、行人等无人机所处环境中常见的干扰物的图像信息,通过建立伪目标图像数据库能够很快的筛选出干扰信息,在进行特征提取时,提高准确度。
本发明的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,利用图像识别算法筛选出目标无人机,并对其进行跟踪与轨迹预测,当得到无人机轨迹后,通过发送捕获信号,控制无人机在预定地点降落。
在一个具体实施方式中,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
在一个具体实施方式中,所述跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测包括:
利用光学跟踪相机对所述无人机进行定位,利用激光测距仪对所述无人机进行跟踪。
利用上述设备得到目标无人机的方位、距离、运动方向等数据,推算出目标的航迹,为目标的捕获提供基础。
在一个具体实施方式中,所述跟踪的所述无人机发送捕获信号包括,利用伪GPS信号源向所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
无人机在飞行中,通过接收GPS数据进行自主飞行,通过对无人机发送虚假的GPS信号,使得无人机在该GPS信号的控制下飞向预先设定的目的地。
本发明同时提供一种无人机基于可见光图像识别的无人机捕获系统,参看图2,包括至少一个图像传感器1,采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
数据处理模块2,所述至少一个图像传感器1连接所述数据处理模块2,用于对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机,若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
捕获模块3,连接所述数据处理模块2,用于向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
在一个具体实施方式中,所述数据处理模块还用于,在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
在一个具体实施方式中,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
在一个具体实施方式中,具体的,参看图3,还包括光学跟踪相机4、激光测距仪5,所述光学跟踪相机与所述激光测距仪均连接所述数据处理模块,所述光学跟踪相机用于对所述无人机进行定位,所述激光测距仪用于对所述无人机进行跟踪,并将定位信息与跟踪信息发送到所述数据处理模块。
在一个具体实施方式中,所述捕获模块包括GPS信号发射装置,用于向所述跟踪的所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明,但本发明并不限制于上述实施方式,在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下,本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (10)

1.一种基于可见光图像识别的无人机捕获方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机;
若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
2.根据权利要求1所述的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,其特征在于,所述对所述图像信息进行分析包括:
在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
3.根据权利要求2所述的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,其特征在于,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
4.根据权利要求1所述的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,其特征在于,所述跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测包括:
利用光学跟踪相机对所述无人机进行定位,利用激光测距仪对所述无人机进行跟踪。
5.根据权利要求1所述的基于可见光图像识别的无人机捕获方法,其特征在于,所述跟踪的所述无人机发送捕获信号包括,利用伪GPS信号源向所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
6.一种无人机基于可见光图像识别的无人机捕获系统,其特征在于,包括至少一个图像传感器,采集低空飞行物的图像信息,并将所述图像信息进行存储;
数据处理模块,所述至少一个图像传感器连接所述数据处理模块,用于对所述图像信息进行分析,判断是否为无人机,若判断为无人机,则跟踪所述无人机,并对其轨迹进行预测;
捕获模块,连接所述数据处理模块,用于向跟踪的所述无人机发送捕获信号,控制所述无人机在预定地点降落。
7.根据权利要求6所述的基于可见光图像识别的无人机捕获系统,其特征在于,所述数据处理模块还用于,在所述图像信息中提取目标物体,根据物体面积与形状进行判断,得到筛选的图像信息;
从所述图像信息中提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较;
若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机。
8.根据权利要求7所述的基于可见光图像识别的无人机捕获系统,其特征在于,若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则重新提取至少两帧图像分别与预先存储的无人机模型进行比较,重新提起后,若每帧图像均与所述无人机模型匹配,则判断为无人机;若至少有一帧图像与所述无人机模型不匹配,则判断为非无人机。
9.根据权利要求6所述的基于可见光图像识别的无人机捕获系统,其特征在于,包括光学跟踪相机、激光测距仪,所述光学跟踪相机与所述激光测距仪均连接所述数据处理模块,所述光学跟踪相机用于对所述无人机进行定位,所述激光测距仪用于对所述无人机进行跟踪,并将定位信息与跟踪信息发送到所述数据处理模块。
10.根据权利要求6所述的基于可见光图像识别的无人机捕获系统,其特征在于,所述捕获模块包括GPS信号发射装置,用于向所述跟踪的所述无人机发送伪GPS信号,使所述无人机在设定的地点降落。
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