CN109375537A - 一种无人机的海天实时分辨系统 - Google Patents

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熊鹏文
何孔飞
黄鑫
杨婷
周晓芸
王斌
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Abstract

本发明公开了一种无人机的海天实时分辨系统，姿态传感器模块和摄像头设置在无人机上，控制器、显示模块和警报提示模块设置在控制台上；显示模块包括有海天分辨显示屏，控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，并将天空和海洋以不同的颜色在海天分辨显示屏上区分；警报提示模块用以当无人机姿态异常时对操作员进行提醒。本发明通过姿态传感器模块可以实时了解到无人机的飞机姿态，摄像头采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充，从而提高了无人机在海洋上飞行的安全性和操控性。

Description

一种无人机的海天实时分辨系统
技术领域
本发明属于无人机飞行控制技术领域，具体涉及一种无人机的海天实时分辨系统。
背景技术
无人机在海平面上飞行时，有时受天气、光线、地形等因素影响，控制台显示屏上会发现海面和天空的颜色基本一致，尤其是当无人机进行了转向或翻转动作后，很难分辨出哪边是天空哪边是海洋，而容易使无人机飞向海洋而造成损毁。
且对于操作员来说，由于大海和天空的颜色极其相近，在长时间的飞行后，容易造成视觉疲劳，而不能保证无人机安全正常的飞行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机的海天实时分辨系统，以解决上述背景技术中提出的无人机在海平面上飞行时难以分辨海洋和天空，操作员长时间工作后容易视觉疲劳的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机的海天实时分辨系统，包括有姿态传感器模块、摄像头、控制器、显示模块和警报提示模块，所述姿态传感器模块和摄像头设置在无人机上，所述控制器、显示模块和警报提示模块设置在控制台上；
所述姿态传感器模块和摄像头通过无线方式电性连接控制器；
所述显示模块与控制器电性连接，所述显示模块包括有海天分辨显示屏，所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，并将天空和海洋以不同的颜色在海天分辨显示屏上区分；
所述警报提示模块用以当无人机姿态异常时对操作员进行提醒。
优选的，所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理并分辨出海天分界线，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充。
优选的，所述警报提示模块通过有线方式或无线方式电性连接控制器。
优选的，所述警报提示模块包括有人体刺激装置和/或语音提醒装置；
所述人体刺激装置用于对人体进行接触式刺激提醒；
所述语音提醒装置用于语音播报提醒。
优选的，所述人体刺激装置包括有可穿戴手环和设置在手环内的震动马达；
当无人机姿态异常时震动马达对操作员进行震动提醒。
优选的，所述姿态传感器模块包括有三轴陀螺仪和三轴电子罗盘。
优选的，所述姿态传感器模块还包括有三轴加速度计。
优选的，所述三轴陀螺仪的型号为L3G4200D，所述三轴电子罗盘的型号为HCM375B。
优选的，所述三轴加速度计的型号为MMA7455L。
优选的，所述摄像头型号为MD95S。
有益效果：
(1)本发明的一种无人机的海天实时分辨系统，通过姿态传感器模块可以实时了解到无人机的飞行姿态，摄像头采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充，人眼容易识别辨认，从而提高了无人机在海洋上飞行的安全性和操控性。
(2)本发明的一种无人机的海天实时分辨系统，警报提示模块用以当无人机飞行姿态异常时对操作员进行提醒，人体刺激装置可对人体进行接触式刺激提醒，语音提醒装置用于语音播报提醒，从而防止操作员长时间工作后由于视觉疲劳而不能做出及时的操作判断。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明中海天分辨显示屏的显示效果示意图(无人机翻转了一定角度)。
图3为本发明中手环结构示意图(内置有震动马达)。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
如图1-3所示，一种无人机的海天实时分辨系统，包括有姿态传感器模块、摄像头、控制器、显示模块和警报提示模块，所述姿态传感器模块和摄像头设置在无人机上，所述控制器、显示模块和警报提示模块设置在控制台上；
所述姿态传感器模块和摄像头通过无线方式电性连接控制器；
所述显示模块与控制器电性连接，所述显示模块包括有海天分辨显示屏，所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，并将天空和海洋以不同的颜色在海天分辨显示屏上区分；
所述警报提示模块用以当无人机姿态异常时对操作员进行提醒。
所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理并分辨出海天分界线，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充。
所述警报提示模块通过有线方式或无线方式电性连接控制器。
所述警报提示模块包括有人体刺激装置和/或语音提醒装置；
所述人体刺激装置用于对人体进行接触式刺激提醒；
所述语音提醒装置用于语音播报提醒。
所述人体刺激装置包括有可穿戴手环和设置在手环内的震动马达；
当无人机姿态异常时震动马达对操作员进行震动提醒。
所述姿态传感器模块包括有三轴陀螺仪和三轴电子罗盘。
所述姿态传感器模块还包括有三轴加速度计。
所述三轴陀螺仪的型号为L3G4200D，所述三轴电子罗盘的型号为HCM375B。
所述三轴加速度计的型号为MMA7455L。
所述摄像头型号为MD95S。
本实施例的工作原理：无人机在海平面上飞行时，通过摄像头采集飞行前方的图像数据，并将图像数据发送到控制台的控制器，控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头采集的信号进行处理，基于灰度直方图门限法对边缘检测简单高效，处理后的数据在海天分辨显示屏上显示出来，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线的两侧以不同的颜色填充，使得人眼容易区分辨认；姿态传感器模块包括有三轴陀螺仪、三轴电子罗盘和三轴加速度计，可对无人机飞行的姿态、方位和运动等多方面数据进行监测，安全可靠性高，便于对无人机进行操控；当操作员长时间工作后容易产生视觉疲劳，这时如果无人机的飞行方向或速度有异常时，比如无人机加速冲向海平面，穿戴在操作员手上的手环将对操作员进行震动提醒，语音提醒装置用于语音播报提醒，保证了无人机安全正常的飞行作业。
本发明的一种无人机的海天实时分辨系统，通过姿态传感器模块可以实时了解到无人机的飞行姿态，摄像头采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充，人眼容易识别辨认，从而提高了无人机在海洋上飞行的安全性和操控性。
本发明的一种无人机的海天实时分辨系统，警报提示模块用以当无人机飞行姿态异常时对操作员进行提醒，人体刺激装置可对人体进行接触式刺激提醒，语音提醒装置用于语音播报提醒，从而防止操作员长时间工作后由于视觉疲劳而不能做出及时的操作判断。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (10)

1.一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
包括有姿态传感器模块、摄像头、控制器、显示模块和警报提示模块，所述姿态传感器模块和摄像头设置在无人机上，所述控制器、显示模块和警报提示模块设置在控制台上；
所述姿态传感器模块和摄像头通过无线方式电性连接控制器；
所述显示模块与控制器电性连接，所述显示模块包括有海天分辨显示屏，所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理，并将天空和海洋以不同的颜色在海天分辨显示屏上区分；
所述警报提示模块用以当无人机姿态异常时对操作员进行提醒。
2.根据权利要求1所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述控制器采用基于灰度直方图门限法对摄像头收集的信号进行处理并分辨出海天分界线，海天分辨显示屏上显示出海天分界线，并在海天分界线两侧以不同的颜色填充。
3.根据权利要求1所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述警报提示模块通过有线方式或无线方式电性连接控制器。
4.根据权利要求1所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述警报提示模块包括有人体刺激装置和/或语音提醒装置；
所述人体刺激装置用于对人体进行接触式刺激提醒；
所述语音提醒装置用于语音播报提醒。
5.根据权利要求4所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述人体刺激装置包括有可穿戴手环和设置在手环内的震动马达；
当无人机姿态异常时震动马达对操作员进行震动提醒。
6.根据权利要求1所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述姿态传感器模块包括有三轴陀螺仪和三轴电子罗盘。
7.根据权利要求6所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述姿态传感器模块还包括有三轴加速度计。
8.根据权利要求6所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述三轴陀螺仪的型号为L3G4200D，所述三轴电子罗盘的型号为HCM375B。
9.根据权利要求7所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述三轴加速度计的型号为MMA7455L。
10.根据权利要求1所述的一种无人机的海天实时分辨系统，其特征在于：
所述摄像头型号为MD95S。
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