CN114944014B - 一种基于3d姿态的端到端手势识别设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，包括无人机体和手提电脑，无人机体的底部设置有两个支架，两个支架的两端均设置有指示灯，无人机体的底部设置有充电口，无人机体的顶部设置有四个警示灯，无人机体的底部设置有巡检摄像头，手提电脑的一侧活动安装有盖板。通过设置的纯色背景板，便于整体手势采集的排除其他干扰，增加了手势识别的精准度，整体可以根据预设的手势进行不同的控制，降低了操作的难度，提升了作业的效率，并且使得操作可以更快同时也可以缓解作业人员控制的不及时性，解脱了双手。
Description
技术领域
本发明属于输电线路巡检技术领域，具体涉及一种基于3D姿态的端到端手势识别设备。
背景技术
我国国土面积辽阔，地形复杂，山地，高原等地势占我国国土总面积的67%，为满足人们的用电需求，高压输电线路架设在这种复杂的地理环境中，电力杆塔、金具、绝缘子、导地线等直接暴露在恶劣的自然环境之中，会产生磨损、锈蚀、老化等损伤，一旦发生导线断线，绝缘子污闪等情况，会导致大面积停电事故，因此需要对高压输电线路定期巡检，但复杂的地形条件给输电线路的人工巡检带来了很大的困难，且工作效率很低，有些杆塔比较高，仅凭人员在塔下望远镜观察，很难发现缺陷，需要人员登塔检查，而电塔高空作业等潜在危险无不威胁着巡检人员的安全，随着科技发展，无人机以其成本低、体积重量小、可以远距离操控等优点技术逐步被应用到输电线路的巡检中。
现有的无人机巡检中，大多以手动控制为主，手动控制无人机在地理位置复杂的地方，难以携带设备靠近杆塔，且人的视线范围有限，超视距飞行对操控人员技术水平要求高，很容易导致坠机，因而需要一种针对自动控制与手动手势相辅相成的控制设备，用以对无人机巡检线路进行多角度的控制，以便增加安全性和巡检的效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，解决了无人机在实际使用过程中导致坠机的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于D姿态的端到端手势识别设备，包括无人机体和手提电脑，所述无人机体的底部设置有两个支架，两个所述支架的两端均设置有指示灯，所述无人机体的底部设置有充电口，所述无人机体的顶部设置有四个警示灯，所述无人机体的底部设置有巡检摄像头，所述手提电脑的一侧活动安装有盖板，所述盖板的内侧活动安装有显示屏，所述手提电脑的内侧设置有操作键盘，所述手提电脑的内侧设置有触摸板，所述手提电脑的内侧设置有放置槽，所述放置槽的内侧活动安装有伸缩柱，所述伸缩柱的顶端活动安装有手势采集摄像头，所述手提电脑的正面活动安装有两个捏夹，两个所述捏夹的内侧活动卡接有纯色背景板，所述手提电脑的内部设置有存储器，所述手提电脑的内部设置有信号发射器，所述手提电脑的内部设置有无线网络组件，所述手提电脑的内部设置有手势图像处理器，所述手提电脑的内部设置有巡检图像处理器，所述手提电脑的内部设置有蓄电池。
优选的，所述伸缩柱和手势采集摄像头的规格尺寸与放置槽的规格尺寸相适配。
通过采用上述技术方案，优点在于在不用时收在放置槽的内侧，便于减少占地面积，增加使用的便利性。
优选的，所述手势采集摄像头的位置与纯色背景板的位置相对应。
通过采用上述技术方案，优点在于使得操作可以更快同时也可以缓解作业人员控制的不及时性，解脱了双手。
优选的，所述手提电脑通过信号发射器与无人机体相连接。
通过采用上述技术方案，优点在于内部设置的多样指令可以进行不同的控制。
优选的，所述手势图像处理器通过导线与手势采集摄像头相连接，所述巡检图像处理器通过信号发射器与巡检摄像头相连接。
通过采用上述技术方案，优点在于便于设备的识别和传输数据。
优选的，所述手提电脑一侧的内部设置有散热器。
通过采用上述技术方案，优点在于便于减少内部的热量，增加了使用寿。
优选的，所述手提电脑的内部设置有微处理器。
通过采用上述技术方案，优点在于便于增加整体的处理效率和智能化模块编程指令的发出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过将无人机体和手提电脑带到合适作业的位置，而后分别启动无人机体和手提电脑，并且作业人员通过手提电脑的操作键盘设置启动指令，无人机体进行放飞，接着无人机体的巡检摄像头采集图像后，发送至手提电脑的无线信号发射器并由巡检图像处理器处理，将图像转换为可数码识别的信号后，并通过微处理器的解码传送至显示屏观看，并将图像信息保存在存储器内部进行备份，作业时无人机体顶部的警示灯发出闪烁的红色光，用以警示空中的其他飞行物体，该处有设备作业，而指示灯便于作业人员根据其发出的光亮，参考无人机体的作业模式，如自动巡检和悬停采集图像等，而后采集的图像经过无线网络组件发送至总控后台服务器，便于线路巡检的控制室查看巡检情况和对巡检进行指导，增加了作业效率和减轻劳动人员的作业强度，增加了作业人员的操作安全性。
2、通过设置的纯色背景板，作业人员进行手势展示时，例如右手放置在纯色背景板和手势采集摄像头的相对侧，单手握拳并伸出食指，将食指指向上方，此时指令为控制无人机体的垂直攀升，其二在单手摊开平铺并握拳，该指令为无人机体在空中悬停，此类指令有手势采集摄像头进行采集后由手势图像处理器进行处理并报送微处理器根据预设的指令对比后，发出模式化的控制令，该指令操作被生成日志的形式存储在存储器内部，并通过无线网络组件发送至总控台，便于进行巡检人员的合规操作自查，而纯色背景板的设置，便于整体手势采集的排除其他干扰，增加了手势识别的精准度，整体可以根据预设的手势进行不同的控制，降低了操作的难度，提升了作业的效率，并且使得操作可以更快同时也可以缓解作业人员控制的不及时性，解脱了双手。
附图说明
图1为本发明的无人机体前视外观立体结构示意图；
图2为本发明的无人机体仰视外观立体结构示意图；
图3为本发明的手提电脑前视外观立体结构示意图；
图4为本发明的手提电脑俯视剖视内部结构示意图。
图中：1、无人机体；2、支架；3、指示灯；4、警示灯；5、充电口；6、巡检摄像头；7、手提电脑；8、盖板；9、显示屏；10、手势采集摄像头；11、触摸板；12、操作键盘；13、捏夹；14、纯色背景板；15、放置槽；16、伸缩柱；17、蓄电池；18、存储器；19、微处理器；20、信号发射器；21、无线网络组件；22、手势图像处理器；23、巡检图像处理器；24、散热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方案中的附图，对本发明实施方案中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案仅仅是本发明一部分实施方案，而不是全部的实施方案。基于本发明中的实施方案，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方案，都属于本发明保护的范围。
如图1-图4所示，一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，包括无人机体1和手提电脑7，无人机体1的底部设置有两个支架2，两个支架2的两端均设置有指示灯3，无人机体1的底部设置有充电口5，无人机体1的顶部设置有四个警示灯4，无人机体1的底部设置有巡检摄像头6，手提电脑7的一侧活动安装有盖板8，盖板8的内侧活动安装有显示屏9，手提电脑7的内侧设置有操作键盘12，手提电脑7的内侧设置有触摸板11，手提电脑7的内侧设置有放置槽15，放置槽15的内侧活动安装有伸缩柱16，伸缩柱16的顶端活动安装有手势采集摄像头10，手提电脑7的正面活动安装有两个捏夹13，两个捏夹13的内侧活动卡接有纯色背景板14，手提电脑7的内部设置有存储器18，手提电脑7的内部设置有信号发射器20，手提电脑7的内部设置有无线网络组件21，手提电脑7的内部设置有手势图像处理器22，手提电脑7的内部设置有巡检图像处理器23，手提电脑7的内部设置有蓄电池17。
上述技术方案的工作原理如下：
在作业时，作业人员首先将无人机体1和手提电脑7带到合适作业的位置，而后分别启动无人机体1和手提电脑7，并且作业人员通过手提电脑7的操作键盘12设置启动指令，无人机体1进行放飞，接着无人机体1的巡检摄像头6采集图像后，发送至手提电脑7的无线信号发射器20并由巡检图像处理器23处理，将图像转换为可数码识别的信号后，并通过解码传送至显示屏9观看，并将图像信息保存在存储器18内部进行备份，作业时无人机体1顶部的警示灯4发出闪烁的红色光，用以警示空中的其他飞行物体，该处有设备作业，而指示灯3便于作业人员根据其发出的光亮，参考无人机体1的作业模式，如自动巡检和悬停采集图像等，而后采集的图像经过无线网络组件21发送至总控后台服务器，便于线路巡检的控制室查看巡检情况和对巡检进行指导，而后作业人员进行手势展示，例如右手放置在纯色背景板14和手势采集摄像头10的相对侧，单手握拳并伸出食指，将食指指向上方，此时指令为控制无人机体1的垂直攀升，其二在单手摊开平铺并握拳，该指令为无人机体1在空中悬停，此类指令有手势采集摄像头10进行采集后由手势图像处理器22进行处理并根据预设的指令对比后，发出模式化的控制令，该指令操作被生成日志的形式存储在存储器18内部，并通过无线网络组件21发送至总控台，便于进行巡检人员的合规操作自查。
在另外一个实施方案中，如图3所示，伸缩柱16和手势采集摄像头10的规格尺寸与放置槽15的规格尺寸相适配。
伸缩柱16可以调节手势采集摄像头10的垂直高度，并在不用时收在放置槽15的内侧，便于减少占地面积，增加使用的便利性。
在另外一个实施方案中，如图3所示，手势采集摄像头10的位置与纯色背景板14的位置相对应。
纯色背景板14的设置，便于手势采集摄像头10手势采集的过程中排除其他干扰，增加了手势识别的精准度，整体可以根据预设的手势进行不同的控制，降低了操作的难度，提升了作业的效率，并且使得操作可以更快同时也可以缓解作业人员控制的不及时性，解脱了双手。
在另外一个实施方案中，如图1-图4所示，手提电脑7通过信号发射器20与无人机体1相连接。
手提电脑7根据信号发射器20发送指令控制无人机体1，内部设置的多样指令可以进行不同的控制，同时可以通过操作键盘12进行手动操作控制无人机体1。
在另外一个实施方案中，如图1-图4所示，手势图像处理器22通过导线与手势采集摄像头10相连接，巡检图像处理器23通过信号发射器20与巡检摄像头6相连接。
手势图像处理器22将手势采集摄像头10采集的图像进行识别处理后，转换为数码信号便于手提电脑7的识别，而巡检图像处理器23将巡检摄像头6采集的图像进行识别后转换为数码信息，便于设备的识别和传输数据。
在另外一个实施方案中，如图3所示，手提电脑7一侧的内部设置有散热器24。
散热器24可以将手提电脑7内电子元件发出的热量进行排出，便于减少内部的热量，增加了使用寿命。
在另外一个实施方案中，如图4所示，手提电脑7的内部设置有微处理器19。
微处理器19的输出端通过导线与显示屏9、存储器18、信号发射器20、无线网络组件21和散热器24、微处理器19的输入端通过导线与触摸板11、操作键盘12、存储器18、信号发射器20、无线网络组件21、手势图像处理器22和巡检图像处理器23的输出端电性连接，而无人机体1的输入端通过导线与充电口5和巡检摄像头6电性连接，无人机体1的输出端通过导线与警示灯4和指示灯3的输入端电性连接，蓄电池17为手提电脑7整体提供电源，便于供电。
本发明的工作原理及使用流程：在作业时，作业人员首先将无人机体1和手提电脑7带到合适作业的位置，而后分别启动无人机体1和手提电脑7，并且作业人员通过手提电脑7的操作键盘12设置启动指令，无人机体1进行放飞，接着无人机体1的巡检摄像头6采集图像后，发送至手提电脑7的无线信号发射器20并由巡检图像处理器23处理，将图像转换为可数码识别的信号后，并通过微处理器19的解码传送至显示屏9观看，并将图像信息保存在存储器18内部进行备份，作业时无人机体1顶部的警示灯4发出闪烁的红色光，用以警示空中的其他飞行物体，该处有设备作业，而指示灯3便于作业人员根据其发出的光亮，参考无人机体1的作业模式，如自动巡检和悬停采集图像等，而后采集的图像经过无线网络组件21发送至总控后台服务器，便于线路巡检的控制室查看巡检情况和对巡检进行指导，而后需要进行不同的指令进行巡检作业控制时，可以通过手势进行下达控制命令，微处理器19会根据存储器18内部存储的固定手势命令，和采集的手势进行比对，而后将命令通过信号发射器20进行发送便于控制无人机体1，此时作业时首先将放置槽15内的伸缩柱16和手势采集摄像头10进行竖起，而后将纯色背景板14夹持在捏夹13的内侧，而后作业人员进行手势展示，例如右手放置在纯色背景板14和手势采集摄像头10的相对侧，单手握拳并伸出食指，将食指指向上方，此时指令为控制无人机体1的垂直攀升，其二在单手摊开平铺并握拳，该指令为无人机体1在空中悬停，此类指令有手势采集摄像头10进行采集后由手势图像处理器22进行处理并报送微处理器19根据预设的指令对比后，发出模式化的控制令，该指令操作被生成日志的形式存储在存储器18内部，并通过无线网络组件21发送至总控台，便于进行巡检人员的合规操作自查，而纯色背景板14的设置，便于整体手势采集的排除其他干扰，增加了手势识别的精准度，整体可以根据预设的手势进行不同的控制，降低了操作的难度，提升了作业的效率，并且使得操作可以更快同时也可以缓解作业人员控制的不及时性，解脱了双手。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方案，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方案进行多种变化、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 (7)
1.一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，包括无人机体（1）和手提电脑（7），其特征在于：所述无人机体（1）的底部设置有两个支架（2），两个所述支架（2）的两端均设置有指示灯（3），所述无人机体（1）的底部设置有充电口（5），所述无人机体（1）的顶部设置有四个警示灯（4），所述无人机体（1）的底部设置有巡检摄像头（6），所述手提电脑（7）的一侧活动安装有盖板（8），所述盖板（8）的内侧活动安装有显示屏（9），所述手提电脑（7）的内侧设置有操作键盘（12），所述手提电脑（7）的内侧设置有触摸板（11），所述手提电脑（7）的内侧设置有放置槽（15），所述放置槽（15）的内侧活动安装有伸缩柱（16），所述伸缩柱（16）的顶端活动安装有手势采集摄像头（10），所述手提电脑（7）的正面活动安装有两个捏夹（13），两个所述捏夹（13）的内侧活动卡接有纯色背景板（14），所述手提电脑（7）的内部设置有存储器（18），所述手提电脑（7）的内部设置有信号发射器（20），所述手提电脑（7）的内部设置有无线网络组件（21），所述手提电脑（7）的内部设置有手势图像处理器（22），所述手提电脑（7）的内部设置有巡检图像处理器（23），所述手提电脑（7）的内部设置有蓄电池（17）；
在作业时，作业人员首先将无人机体（1）和手提电脑（7）带到合适作业的位置，而后分别启动无人机体（1）和手提电脑（7），并且作业人员通过手提电脑（7）的操作键盘（12）设置启动指令，无人机体（1）进行放飞，接着无人机体（1）的巡检摄像头（6）采集图像后，发送至手提电脑（7）的无线信号发射器（20）并由巡检图像处理器（23）处理，将图像转换为可数码识别的信号后，并通过解码传送至显示屏（9）观看，并将图像信息保存在存储器（18）内部进行备份，作业时无人机体（1）顶部的警示灯（4）发出闪烁的红色光，用以警示空中的其他飞行物体，该处有设备作业，而指示灯（3）便于作业人员根据其发出的光亮，而后采集的图像经过无线网络组件（21）发送至总控后台服务器，便于线路巡检的控制室查看巡检情况和对巡检进行指导，而后作业人员进行手势展示，右手放置在纯色背景板（14）和手势采集摄像头（10）的相对侧，单手握拳并伸出食指，将食指指向上方，此时指令为控制无人机体（1）的垂直攀升，其二在单手摊开平铺并握拳，该指令为无人机体（1）在空中悬停，此类指令有手势采集摄像头（10）进行采集后由手势图像处理器（22）进行处理并根据预设的指令对比后，发出模式化的控制令，该指令操作被生成日志的形式存储在存储器（18）内部，并通过无线网络组件（21）发送至总控台，便于进行巡检人员的合规操作自查。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述伸缩柱（16）和手势采集摄像头（10）的规格尺寸与放置槽（15）的规格尺寸相适配。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述手势采集摄像头（10）的位置与纯色背景板（14）的位置相对应。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述手提电脑（7）通过信号发射器（20）与无人机体（1）相连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述手势图像处理器（22）通过导线与手势采集摄像头（10）相连接，所述巡检图像处理器（23）通过信号发射器（20）与巡检摄像头（6）相连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述手提电脑（7）一侧的内部设置有散热器（24）。
7.根据权利要求1所述的一种基于3D姿态的端到端手势识别设备，其特征在于：所述手提电脑（7）的内部设置有微处理器（19）。
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- 2022-05-30 CN CN202210600226.XA patent/CN114944014B/zh active Active
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