CN110884673A - 一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机图像采集技术领域，具体为一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，包括以下结构：角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、无线收发模块、通讯模块、解码器和地面接收端；所述图像采集端的输出端通过数据线与嵌入式处理器、角度调整驱动机构的输入端连接，所述嵌入式处理器的输出端与编码器的输入端连接，通过角度调整驱动机构对图像采集端的角度调整作用，使得图像采集端能更好的进行角度调整，使其适用于不同的使用情况，并捕捉到较好的图像信息；地面接收端通过通讯模块对角度调整驱动机构和无人机的反向调控，能方便控制无人机的飞行方式和通讯模块的角度。
Description
技术领域
本发明涉及无人机图像采集技术领域，具体为一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反复使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
近年来，随着国民经济的迅速发展，无人机遥感技术的应用越来越广泛。遥感技术能够为研究病虫害检测、植株数量和成苗率的统计分析、土壤属性的监测以及自然灾害后作物受损程度的评估等提供第一手资料。
传统的图像采集方式通常为单向的，图像从无人机上传输到地面。然而，地面难以对图像采集的方式进行调控，导致采集图像过程中难以捕获角度较好的图像信息，进而影响了采集的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，以解决上述背景技术中提出的传统的图像采集方式通常为单向的，即图像从无人机上传输到地面。然而，地面难以对图像采集的方式进行调控，导致采集图像过程中难以捕获角度较好的图像信息，进而影响了采集的效果。
的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，包括以下结构：角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、无线收发模块、通讯模块、解码器和地面接收端；
所述图像采集端的输出端通过数据线与嵌入式处理器、角度调整驱动机构的输入端连接，所述嵌入式处理器的输出端与编码器的输入端连接，所述编码器的输出端通过无线收发模块与解码器传输连接，所述解码器的输出端通过数据线与地面接收端连接，所述嵌入式处理器与地面接收端之间通过通讯模块传输连接；
所述嵌入式处理器的数据存储接口与存储模块连接，嵌入式处理器具备学习能力，地面接收端的设定筛选方式存储在存储模块内，嵌入式处理器识别大量的图像信息，针对性的控制图像采集端采集方式，通过调控角度调整驱动机来驱动图像采集端的采集角度；
所述无线收发模块包括无线发射模块和无线接收模块；
所述角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、通讯模块和无线发射模块集成在无人机上，所述无线接收模块、解码器集成在地面接收端上；
所述角度调整驱动机构对图像采集端进行角度调整，使得图像采集端能对不同位置的图像进行采集；
所述图像采集端采集图像信息将图像信息传输至嵌入式处理器，所述嵌入式处理器接收图像采集端采集的图像信息存储到存储模块；
所述嵌入式处理器将采集的图像信息通过编码器编码，并通过无线发射模块输出，地面接收端通过无线接收模块接收，再通过解码器对接收、采集的图像信息进行解码，地面接收端对采集的图像信息进行筛选保存；
所述地面接收端通过通讯模块对嵌入式处理器输出控制指令并对角度调整驱动机构进行角度调整。
优选的，所述角度调整驱动机构包括伺服驱动电机和驱动轴，所述伺服驱动电机通过驱动轴驱动图像采集端转动进行角度调整。
优选的，所述驱动轴和图像采集端之间通过齿轮副传动连接，所述齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间相啮合。
优选的，所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间的传动比为1：(2-3)。
优选的，所述图像采集端为摄像头，所述摄像头为自动调焦的高清摄像头。
优选的，所述摄像头上集成有补光灯，所述补光灯为LED补光灯。
优选的，所述地面接收端为手机或者电脑。
优选的，所述嵌入式处理器的输出端通过导线与无人机的飞行控制系统连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过角度调整驱动机构对图像采集端的角度调整作用，使得图像采集端能更好的进行角度调整，使其适用于不同的使用情况，并捕捉到较好的图像信息；
2)地面接收端通过通讯模块对角度调整驱动机构和无人机的反向调控，能方便控制无人机的飞行方式和通讯模块的角度。
附图说明
图1为本发明系统逻辑框图；
图2为本发明采集的流程图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例：
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，包括以下结构：角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、无线收发模块、通讯模块、解码器和地面接收端；
所述图像采集端的输出端通过数据线与嵌入式处理器、角度调整驱动机构的输入端连接，所述嵌入式处理器的输出端与编码器的输入端连接，所述编码器的输出端通过无线收发模块与解码器传输连接，所述解码器的输出端通过数据线与地面接收端连接，所述嵌入式处理器与地面接收端之间通过通讯模块传输连接；
所述嵌入式处理器的数据存储接口与存储模块连接，嵌入式处理器具备学习能力，地面接收端的设定筛选方式存储在存储模块内，嵌入式处理器识别大量的图像信息，针对性的控制图像采集端采集方式，通过调控角度调整驱动机来驱动图像采集端的采集角度，用卷积神经网络检测图像采集端采集的图像信息，从采集的图像信息获取目标；
所述无线收发模块包括无线发射模块和无线接收模块；
所述角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、通讯模块和无线发射模块集成在无人机上，所述无线接收模块、解码器集成在地面接收端上；
所述角度调整驱动机构对图像采集端进行角度调整，使得图像采集端能对不同位置的图像进行采集；
所述图像采集端采集图像信息将图像信息传输至嵌入式处理器，所述嵌入式处理器接收图像采集端采集的图像信息存储到存储模块；
所述嵌入式处理器将采集的图像信息通过编码器编码，并通过无线发射模块输出，地面接收端通过无线接收模块接收，再通过解码器对接收、采集的图像信息进行解码，地面接收端对采集的图像信息进行筛选保存；
所述地面接收端通过通讯模块对嵌入式处理器输出控制指令并对角度调整驱动机构进行角度调整。
所述角度调整驱动机构包括伺服驱动电机和驱动轴，所述伺服驱动电机通过驱动轴驱动图像采集端转动进行角度调整。
所述驱动轴和图像采集端之间通过齿轮副传动连接，所述齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间相啮合。
所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间的传动比为1：(2-3)。
所述图像采集端为摄像头，所述摄像头为自动调焦的高清摄像头。
所述摄像头上集成有补光灯，所述补光灯为LED补光灯。
所述地面接收端为手机或者电脑。
所述嵌入式处理器的输出端通过导线与无人机的飞行控制系统连接。
该嵌入式无人机遥感图像智能采集系统的工作流程如下：
S1：安装图像采集端并调整安装角度：将图像采集端安装在无人机的下侧，且调整图像采集端的角度，使图像采集端能够向下或者倾斜设置，以便图像采集端能够采集下侧的图像信息(通常无人机采用图像采集端采集下方的图像信息)，且图像采集端与无人机通过转轴连接，使得图像采集端能够转动，将从动齿轮安装在图像采集端的转动上，伺服驱动电机和驱动轴与转轴的位置对应，且驱动轴上安装主动齿轮，且主动齿轮和从动齿轮之间相啮合；
S2：采集图像并输出到嵌入式处理器：无人机将图像采集端移动到上空，图像采集端采集图像信息并将图像信息输出到嵌入式处理器，嵌入式处理器将采集的图像信息输出到地面接收端，地面接收端根据接收的图像信息判断图像采集端的角度是否合理，并对不合理的情况下输出控制指令；
S3：地面接收端接收采集的图像并反向调控：输出的控制指令到嵌入式处理器，嵌入式处理器接收指令，根据指令控制无人机飞行方式和并通过角度调整驱动机构控制图像采集端转动，使得图像采集端能够更好的采集图像信息
S4：地面接收端对采集的图像保存：地面接收端筛选合适的采集信息并保存。
通过远程监控的方式，智能化的筛选合适的图像信息，提高工作效率。
以上说明了本发明的基本原理、主要特征和优点。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，故旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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，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 (8)
1.一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：包括以下结构：角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、无线收发模块、通讯模块、解码器和地面接收端；
所述图像采集端的输出端通过数据线与嵌入式处理器、角度调整驱动机构的输入端连接，所述嵌入式处理器的输出端与编码器的输入端连接，所述编码器的输出端通过无线收发模块与解码器传输连接，所述解码器的输出端通过数据线与地面接收端连接，所述嵌入式处理器与地面接收端之间通过通讯模块传输连接；
所述嵌入式处理器的数据存储接口与存储模块连接，嵌入式处理器具备学习能力，地面接收端的设定筛选方式存储在存储模块内，嵌入式处理器识别大量的图像信息，针对性的控制图像采集端采集方式，通过调控角度调整驱动机来驱动图像采集端的采集角度；
所述无线收发模块包括无线发射模块和无线接收模块；
所述角度调整驱动机构、图像采集端、嵌入式处理器、存储模块、编码器、通讯模块和无线发射模块集成在无人机上，所述无线接收模块、解码器集成在地面接收端上；
所述角度调整驱动机构对图像采集端进行角度调整，使得图像采集端能对不同位置的图像进行采集；
所述图像采集端采集图像信息将图像信息传输至嵌入式处理器，所述嵌入式处理器接收图像采集端采集的图像信息存储到存储模块；
所述嵌入式处理器将采集的图像信息通过编码器编码，并通过无线发射模块输出，地面接收端通过无线接收模块接收，再通过解码器对接收、采集的图像信息进行解码，地面接收端对采集的图像信息进行筛选保存；
所述地面接收端通过通讯模块对嵌入式处理器输出控制指令并对角度调整驱动机构进行角度调整。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述角度调整驱动机构包括伺服驱动电机和驱动轴，所述伺服驱动电机通过驱动轴驱动图像采集端转动进行角度调整。
3.根据权利要求2所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述驱动轴和图像采集端之间通过齿轮副传动连接，所述齿轮副包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮之间的传动比为1：(2-3)。
5.根据权利要求1所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述图像采集端为摄像头，所述摄像头为自动调焦的高清摄像头。
6.根据权利要求5所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述摄像头上集成有补光灯，所述补光灯为LED补光灯。
7.根据权利要求1所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述地面接收端为手机或者电脑。
8.根据权利要求1所述的一种嵌入式无人机遥感图像智能采集系统，其特征在于：所述嵌入式处理器的输出端通过导线与无人机的飞行控制系统连接。
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