CN111530062A - 一种基于颜色识别的无人机对战系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机领域，具体涉及一种基于颜色识别的无人机对战系统及方法。系统包括若干无人机，每架无人机上设有颜色标记物，并用不同色彩标记；图像采集器，其视角中划定有颜色采集区域；图像处理器，与无人机无线通信并接收处理无人机传送的图像；服务器，接收和存储来自图像处理器的图像，并进行颜色分析识别；反馈装置，与服务器通信，接收服务器的分析识别结果并进行显示提醒。本发明通过利用图像采集和图像处理的方式，为用户提供真实无人机的视野，模拟真实的对战场景，通过快速的图像处理给到对战结果的反馈。不仅能够解决当今无人机在虚拟现实领域应用的局限性，给广大用户带来娱乐体验，还能够为军事训练活动提供有力的支持和辅助。
Description
技术领域
本发明涉及信息处理技术，应用于无人机飞行控制和对战，具体涉及一种基于颜色识别的无人机对战系统及方法。
背景技术
虚拟现实技术应用已经非常广泛，尤其是人们生活和娱乐中，已经有越来越多虚拟现实的技术为人们带来便捷，虚拟现实不仅能够提高对信息的处理效率，更能够提高人们的网络体验度，在工作、生活节奏愈加紧凑的当今社会，使人们即使足不出户也能在有限的时间内体验更多内容。
无人机带给人们的便捷包括工作、工业和生活上的辅助。生活娱乐中，人们使用无人机辅助摄影摄像，从空中视角拍摄观感更优的内容，通过使用无人机给人们带来更丰富的娱乐体验。目前，尚无利用无人机进行模拟对战的系统，众多喜爱军事的用户不能通过无人机体验到对战的乐趣，军队系统也不能通过无人机实现虚拟演练。
因此，要得到无人机对战的真实体验，或进行无人机的军事演练，基本依赖真实的对战系统，这种系统成本极高，对于对战结果也不能及时反馈，体验度不高。针对现有控制方法存在的不足，还需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。
发明内容
本发明提供一种基于颜色识别的无人机对战系统及方法，在无人机上设置可被识别的颜色标记，在当该颜色标记被另一无人机的瞄准系统获取时，即视为该无人机被击中，并通过网络实时展示对战结果。本发明效率高，给用户带来了真实的对战体验，对于满足人们体验度和提高部队演练效果都起到了促进效果。
为了实现上述效果，本发明采用技术方案为：
一种基于颜色识别的无人机对战系统，包括：
若干无人机，每架无人机上设置有颜色标记物，每架无人机之间的颜色标记物分别用不同色彩标记；
图像采集器，设置于无人机上，图像采集器的视角中划定有颜色采集区域；
图像处理器，用于与无人机无线通信并接收处理无人机传送的图像；
服务器，用于接收和存储来自图像处理器的图像，并进行颜色分析识别；
反馈装置，与服务器通信，用于接收服务器的分析识别结果并进行显示提醒。
上述公开的基于颜色识别的无人机对战系统，通过无人机在空中飞行，提供电子画面，给用户提供真实的对战观感画面。在系统运行过程中，无人机通过图像采集器获取视角内的画面，且颜色采集区域即为瞄准区域，当目标无人机的颜色标记物进入颜色采集区域时则视为被瞄准，当图像采集器获取瞬时画面时，视为无人机向目标射击，并将该瞬时画面作为图像传输至图像处理器。
图像处理器接收到图像后，对图像进行解析，将颜色采集区域内的颜色进行分析，得到该颜色的颜色值，一般以RGB值进行表示。
图像处理器的处理结果传输至服务器，服务器对该结果中包含的颜色值进行校核匹配，若匹配成功则视为无人机击中目标，若匹配不成功则视为无人机未击中目标。当无人机击中目标后，处理器调取双方无人机的代号信息与攻击结果一起通过反馈装置实现结果反馈。
进一步的，对上述技术方案中公开的对战系统进行优化，所述的图像采集器负责视频画面的获取，一是作为用户的作战视野，而是从视频画面中实现瞄准和射击，因此，作为一种选择，对图像采集器的组成进行优化，举出一种可行的方案：所述的图像采集器包括摄像头，摄像头固定连接在无人机上，且摄像头的拍摄角度固定。摄像头实时拍摄的画面通过网络传播至反馈装置，供用户观看。
进一步的，图像处理器对图像采集器采集到的图像进行处理，将颜色采集区域内的颜色提取并解析得出其对应的颜色值，具体的，本发明对图像处理器的组成进行优化，作为一种选择，此处举出可行的方案：所述的图像处理器包括颜色识别模块，颜色识别模块用于识别颜色采集区域内的颜色。
进一步的，对上述技术方案中公开的反馈装置进行优化，所述的反馈装置包括显示器，显示器实时播放摄像头传回的视野画面，同时，服务器的匹配核对结果也同步反馈至显示器，供用户确认。
再进一步，所述的反馈装置还包括声音播放器和振动装置，用于提供更真实直观的反馈体验。
进一步的，服务器在核实颜色值、确定攻击结果时，通过匹配颜色值的方式实现，具体的，作为一种选择，本发明举出如下可行的方案：所述的服务器内预存有若干颜色识别码，每个颜色识别码对应一个对象编码，每个对象编码与一架无人机匹配。
再进一步，所诉的颜色识别码即为颜色值，图像处理器解析得到的颜色值与服务器预存的颜色值若能对应，则表示匹配成功。同时，在一场对战中，每架无人机的颜色标记物不同，其解析后得到的颜色值也不同；因此通过颜色值与对象编码绑定的方式，可通过颜色值识别的方式确定到每架无人机。
进一步的，图像采集器采集图像，而图像处理器解析图像，为了方便图像处理器能够更准确的得到解析结果，对无人机的颜色标记物进行优化，作为一种选择，此处举出如下可行的方案：所述的颜色标记物设置于无人机的顶部，颜色标记物的表面涂覆漫反射材料。这样设置的好处在于，避免镜面反射导致高光，图像处理器无法准确解析颜色值，影响服务器对结果的核实。
再进一步，为了减少无人机的符合，保证续航能力，对颜色标记物的结构进行优化，作为一种选择，举出如下可行的方案：所述的颜色标记物为空心球状。
上述内容对无人机对战系统进行了详细的说明，本发明还公开了基于本系统的作战方法，具体如下。
一种基于颜色识别的无人机对战方法，包括:
启动无人机在空中飞行；
通过图像采集器采集空中画面图像，将图像发送至图像处理器；
获取颜色采集区域内的颜色，并进行分析处理，解析得到颜色值；
将解析得到的颜色值与数据库中预存的颜色值进行匹配，若找到匹配对象则反回1值，匹配对象退出对战，若无法找到匹配对象则反回空值，对战继续。
本方法中，图像采集器获取图像的方式可以是同步拍摄，也可以是即使截图，能够获取到瞬时画面即可。所谓的瞬时画面，是指用户通过操控无人机，按下射击按钮，向无人机发送攻击指令之时图像采集器所捕捉到的画面。
进一步的，上述方法中，所述的匹配对象包括颜色值和无人机代号，每一个颜色值绑定一个无人机代号。这样设置时，当无人机射击命中目标，可通过解析颜色值的方式逆向找到对应的无人机代号，从而确定被击中的无人机；同理，无人机代号还与图像采集器、图像处理器进行绑定，当图像处理器向服务器发送信号时，服务器通过读取图像处理器的编码，即能确定发送信号的无人机。
进一步的，上述方法中，所述的对战方法包括将对战结果传送至所有反馈装置，包括获取图像无人机的代号、被获取图像无人机的代号和返回值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过利用图像采集和图像处理的方式，为用户提供真实无人机的视野，并能够模拟真实的对战场景，通过快速的图像处理过程给到对战结果的反馈。不仅能够解决当今无人机在虚拟现实领域应用的局限性，给广大用户带来娱乐体验，还能够为军事训练活动提供有力的支持和辅助。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本发明的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1是无人机对战系统的组成结构示意图；
图2是无人机对战方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于所涉及的功能/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1
如图1所示，本实施例公开了一种基于颜色识别的无人机对战系统，包括：
若干无人机，每架无人机上设置有颜色标记物，每架无人机之间的颜色标记物分别用不同色彩标记；
图像采集器，设置于无人机上，图像采集器的视角中划定有颜色采集区域；
图像处理器，用于与无人机无线通信并接收处理无人机传送的图像；
服务器，用于接收和存储来自图像处理器的图像，并进行颜色分析识别；
反馈装置，与服务器通信，用于接收服务器的分析识别结果并进行显示提醒。
上述公开的基于颜色识别的无人机对战系统，通过无人机在空中飞行，提供电子画面，给用户提供真实的对战观感画面。在系统运行过程中，无人机通过图像采集器获取视角内的画面，且颜色采集区域即为瞄准区域，当目标无人机的颜色标记物进入颜色采集区域时则视为被瞄准，当图像采集器获取瞬时画面时，视为无人机向目标射击，并将该瞬时画面作为图像传输至图像处理器。
图像处理器接收到图像后，对图像进行解析，将颜色采集区域内的颜色进行分析，得到该颜色的颜色值，一般以RGB值进行表示。
图像处理器的处理结果传输至服务器，服务器对该结果中包含的颜色值进行校核匹配，若匹配成功则视为无人机击中目标，若匹配不成功则视为无人机未击中目标。当无人机击中目标后，处理器调取双方无人机的代号信息与攻击结果一起通过反馈装置实现结果反馈。
对上述技术方案中公开的对战系统进行优化，所述的图像采集器负责视频画面的获取，一是作为用户的作战视野，而是从视频画面中实现瞄准和射击，因此，作为一种选择，对图像采集器的组成进行优化，举出一种可行的方案：所述的图像采集器包括摄像头，摄像头固定连接在无人机上，且摄像头的拍摄角度固定。摄像头实时拍摄的画面通过网络传播至反馈装置，供用户观看。
图像处理器对图像采集器采集到的图像进行处理，将颜色采集区域内的颜色提取并解析得出其对应的颜色值，具体的，本发明对图像处理器的组成进行优化，作为一种选择，此处举出可行的方案：所述的图像处理器包括颜色识别模块，颜色识别模块用于识别颜色采集区域内的颜色。
对上述技术方案中公开的反馈装置进行优化，所述的反馈装置包括显示器，显示器实时播放摄像头传回的视野画面，同时，服务器的匹配核对结果也同步反馈至显示器，供用户确认。
本实施例中，所述的反馈装置还包括声音播放器和振动装置，用于提供更真实直观的反馈体验。
优选的，本实施例中，所述的反馈装置可采用智能手机、智能平板电脑或PC电脑。所有的反馈装置通过WLAN(Wireless Local Area Network)组成无线局域网(采用PC客户端时，也可以使用有线局域网)进行交互，服务器同步承担消息队列服务器的作用，为所有用户提供即时交互信息。
服务器在核实颜色值、确定攻击结果时，通过匹配颜色值的方式实现，具体的，作为一种选择，本发明举出如下可行的方案：所述的服务器内预存有若干颜色识别码，每个颜色识别码对应一个对象编码，每个对象编码与一架无人机匹配。
所诉的颜色识别码即为颜色值，图像处理器解析得到的颜色值与服务器预存的颜色值若能对应，则表示匹配成功。同时，在一场对战中，每架无人机的颜色标记物不同，其解析后得到的颜色值也不同；因此通过颜色值与对象编码绑定的方式，可通过颜色值识别的方式确定到每架无人机。
优选的，服务器中预先存储的颜色识别码，均通过机器学习后进行调用，首先，在系统将要投入使用的环境中，用一架飞行中的无人机对另一架飞行中的无人机进行长时间、多角度的拍照，拍照方式为：当待拍摄无人机飞入视频瞄准框区域时，进行拍照，图片文件大小和瞄准框的大小一致；将不同颜色的无人机照片分别保存到独立的文件夹中，且照片越多越好，至少不低于500张，以调高机器学习后的图像识别率；其次，每架无人机的独立照片准备好之后，利用人工智能机器学习软件系统(比如：opencv中的svm模块)，对每个文件夹中的图片样本进行学习，最终要求达到输入一张无人机图片，系统能够正确反馈无人机的颜色。
图像采集器采集图像，而图像处理器解析图像，为了方便图像处理器能够更准确的得到解析结果，对无人机的颜色标记物进行优化，作为一种选择，此处举出如下可行的方案：所述的颜色标记物设置于无人机的顶部，颜色标记物的表面涂覆漫反射材料。这样设置的好处在于，避免镜面反射导致高光，图像处理器无法准确解析颜色值，影响服务器对结果的核实。
为了减少无人机的符合，保证续航能力，对颜色标记物的结构进行优化，作为一种选择，举出如下可行的方案：所述的颜色标记物为空心球状。
优选的，颜色标记物可采用单色、轻量的塑料球或泡沫球。
实施例2
如图2所示，上述实施例对无人机对战系统进行了详细的说明，本实施例还公开了基于上述对战系统的作战方法，具体如下。
一种基于颜色识别的无人机对战方法，包括:
启动无人机，在空中飞行；
通过图像采集器采集空中画面图像，将图像发送至图像处理器；
获取颜色采集区域内的颜色，并进行分析处理，解析得到颜色值；
将解析得到的颜色值与数据库中预存的颜色值进行匹配，若找到匹配对象则反回1值，匹配对象退出对战，若无法找到匹配对象则反回空值，对战继续。
本实施例中，图像采集器获取图像的方式可以是同步拍摄，也可以是即使截图，能够获取到瞬时画面即可。所谓的瞬时画面，是指用户通过操控无人机，按下射击按钮，向无人机发送攻击指令之时图像采集器所捕捉到的画面。
上述方法中，所述的匹配对象包括颜色值和无人机代号，每一个颜色值绑定一个无人机代号。这样设置时，当无人机射击命中目标，可通过解析颜色值的方式逆向找到对应的无人机代号，从而确定被击中的无人机；同理，无人机代号还与图像采集器、图像处理器进行绑定，当图像处理器向服务器发送信号时，服务器通过读取图像处理器的编码，即能确定发送信号的无人机。
上述方法中，所述的对战方法包括将对战结果传送至所有反馈装置，包括获取图像无人机的代号、被获取图像无人机的代号和返回值。
以上即为本发明列举的实施方式，但本发明不局限于上述可选的实施方式，本领域技术人员可根据上述方式相互任意组合得到其他多种实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的实施方式。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。
Claims (10)
1.一种基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于，包括：
若干无人机，每架无人机上设置有颜色标记物，每架无人机之间的颜色标记物分别用不同色彩标记；
图像采集器，设置于无人机上，图像采集器的视角中划定有颜色采集区域；
图像处理器，用于与无人机无线通信并接收处理无人机传送的图像；
服务器，用于接收和存储来自图像处理器的信号，并进行数据匹配处理；
反馈装置，与服务器通信，用于接收服务器的分析识别结果并进行显示提醒。
2.根据权利要求1所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的图像采集器包括摄像头，摄像头固定连接在无人机上，且摄像头的拍摄角度固定。
3.根据权利要求1所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的图像处理器包括颜色识别模块，颜色识别模块用于识别颜色采集区域内的颜色。
4.根据权利要求1所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的反馈装置包括显示器。
5.根据权利要求1所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的服务器内预存有若干颜色识别码，每个颜色识别码对应一个对象编码，每个对象编码与一架无人机匹配。
6.根据权利要求1所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的颜色标记物设置于无人机的顶部，颜色标记物的表面涂覆漫反射材料。
7.根据权利要求1或6所述的基于颜色识别的无人机对战系统，其特征在于：所述的颜色标记物为空心球状。
8.一种基于颜色识别的无人机对战方法，其特征在于，包括:
启动无人机在空中飞行；
通过图像采集器采集空中画面图像，将图像发送至图像处理器；
获取颜色采集区域内的颜色，并进行分析处理，解析得到颜色值；
将解析得到的颜色值与数据库中预存的颜色值进行匹配，若找到匹配对象则反回1值，匹配对象退出对战，若无法找到匹配对象则反回空值，对战继续。
9.根据权利要求8所述的基于颜色识别的无人机对战方法，其特征在于：所述的匹配对象包括颜色值和无人机代号，每一个颜色值绑定一个无人机代号。
10.根据权利要求8所述的基于颜色识别的无人机对战方法，其特征在于：所述的对战方法包括将对战结果传送至所有反馈装置，包括获取图像无人机的代号、被获取图像无人机的代号和返回值。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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