CN206115282U - 地面站融合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种地面站融合系统，包括无人机和地面站，无人机和地面站通过通信链路连接，无人机包括视频采集模块，用于拍摄视频图像，并将其以视频信号的形式通过通信链路发送至地面站，地面站包括视频获取模块，利用DShow获取通信链路中的视频信号流，事件识别模块，利用OPENCV算法对视频信号流内的事件进行识别，数据解析模块，获取并解析无人机的控制参数，显示模块，将视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数一同显示出来，事件处理库，对识别出的异常事件和解析出的异常参数进行处理，消除了独立画面进行切换的时间差，有助于辅助无人机的控制，更加高效快捷，提升了用户体验。

Description

地面站融合系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种地面站融合系统。

背景技术

近年来，无人机产业发展迅猛，无人机的应用领域也越来越广泛。无人机地面站是整个无人机系统的指挥控制中心，因为无人机大多是超视距飞行，因而地面站对于无人机就显得尤为重要。一套完整的地面站系统，能够很好地辅助地面站的操作人员对无人机的飞行状况进行实时监控和控制。但是，目前的地面站系统，技术参差不齐，不能很好地融合所有的功能，多数地面站都是将视频图像和无人机控制系统单独显示，依靠人眼来识别相关色数据参数，时效性较差，而且在视频接收、及融合应用方面，仍处于空白状态。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种地面站融合系统，旨在解决现有的地面站均将视频图像及无人机控制单独显示，依靠人眼进行识别，时效性较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种地面站融合系统，包括无人机、地面站、及连接无人机和地面站的通信链路；

所述无人机包括视频采集模块，拍摄视频图像，通过所述通信链路发送至地面站；

所述地面站包括：

视频获取模块，利用DShow获取通信链路中的视频信号流；

事件识别模块，利用OPENCV算法对所述视频信号流内的事件进行识别；

数据解析模块，获取无人机的飞行控制参数，并对其进行解析；

显示模块，显示视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数；及

事件处理库，对异常的事件和飞行控制参数进行处理。

进一步地，所述地面站还包括：

报警模块，依据事件处理库的处理结果作出报警提示；及

自动处理模块，在无人监控或紧急情况下，对无人机进行管控。

进一步地，所述地面站还包括：

通信模块，与其他地面站或终端设备建立通信互助和数据共享。

进一步地，所述无人机还包括：

交互模块，识别肢体语言，进行动态交互。

进一步地，所述事件识别模块识别的事件包括车牌、火源、机动车违章、犯罪人员定位、暴力、和急救。

进一步地，所述飞行控制参数包括：飞行高度、续航时间、爬升率、飞行速度、和抗风能力。

进一步地，所述视频采集模块为带有影像传感器的相机。

进一步地，所述显示模块为LCD显示屏或LED显示屏，所述LCD显示屏或LED显示屏上设有用于拍照和录像的接口。

本实用新型的地面站融合系统，包括无人机和地面站，无人机和地面站通过通信链路连接，无人机包括视频采集模块，用于拍摄视频图像，并将其以视频信号的形式通过通信链路发送至地面站，地面站包括视频获取模块，利用DShow获取通信链路中的视频信号流，事件识别模块利用OPENCV算法对视频信号流内的事件进行识别，数据解析模块获取并解析无人机的控制参数，显示模块将视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数一同显示出来，事件处理库对识别出的异常事件和解析出的异常参数进行处理，消除了独立画面进行切换的时间差。本实用新型的地面站融合系统，将显示飞行控制参数的控制系统与显示视频图像的视频信号融合，解决了现有的地面站将视频图像及无人机控制单独显示，依靠人眼进行识别，时效性较差的技术问题，不仅方便了用户的视觉效果，而且有助于辅助无人机的控制，更加高效快捷，提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型地面站融合系统一实施例的功能模块图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	无人机	24	显示模块
11	视频采集模块	25	事件处理库
				12	交互模块	26	报警模块
20	地面站	27	自动处理模块
				21	视频获取模块	28	通信模块
22	事件识别模块	30	通信链路
				23	数据解析模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本实用新型地面站融合系统一实施例的功能模块图，在该实施例中，地面站融合系统，包括无人机10、地面站20、及连接无人机10和地面站20的通信链路30；

所述无人机10包括视频采集模块11，拍摄视频图像，通过所述通信链路30发送至地面站20；

所述地面站20包括：

视频获取模块21，利用DShow获取通信链路30中的视频信号流；

事件识别模块22，利用OPENCV算法对所述视频信号流内的事件进行识别；

数据解析模块23，获取无人机10的飞行控制参数，并对其进行解析；

显示模块24，显示视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数；及

事件处理库25，对异常的事件和飞行控制参数进行处理。

本实施例的地面融合系统，包括无人机10、地面站20、及连接无人机10和地面站20的通信链路30，通信链路30主要用于无人机10和地面站20之间的数据传递和指令传递。无人机10包括视频采集模块11，视频采集模块11为无人机10搭载的云台相机，该相机携带有影像传感器，用于拍摄监控区域或航线范围内的视频图像，并以视频信号的形式通过所述通信链路30接入地面站20，视频采集模块11在无人机10启动后一直处于工作状态，对其经过的任何区域进行全方位的拍摄，并将其拍摄的视频图像实时发送至地面站20。地面站20包括视频获取模块21，视频采集模块11发送至地面站20的视频信号并非一直被地面站20接收，由视频获取模块21利用DShow从通信链路30中获取视频信号流，接入地面站20的主显示界面，由于视频信号流内包含了大量的复杂事件，需要事件识别模块22利用OPENCV算法从视频信号流内的大量事件中识别相关的特殊事件，如车牌、火源、机动车违章、犯罪人员定位、暴力、和急救等具有负面影响的事件，或者具有一定危险系数，发生概率较大的异常事件。

无人机10与地面站20之间进行数据传递时，不仅传递了视频采集模块11拍摄的视频图像，同时也可以通过通信链路30分享无人机10的飞行控制参数，数据解析模块23用于获取无人机10的飞行控制参数，并对该飞行控制参数进行解析，无人机的飞行控制参数包括飞行高度、续航时间、爬升率、飞行速度、及抗风能力，视频获取模块21和数据解析模块23相互配合，使得视频流内的事件及解析后的飞行控制参数共同显示于地面站20的显示模块24上，与此同时，经过事件识别模块22和数据解析模块23的识别和解析后，将视频信号流内的异常事件、及异常的飞行控制参数送入事件处理库25进行对比分析，由事件处理库25作出最终的判断，显示模块24为LCD显示屏或LED显示屏，所述LCD显示屏或LED显示屏上设有用于拍照和录像的接口。

本实施例的地面站融合系统，无人机包括视频采集模块，用于拍摄视频图像，并将其以视频信号的形式通过通信链路发送至地面站，地面站包括视频获取模块，利用DShow获取通信链路中的视频信号流，事件识别模块利用OPENCV算法对视频信号流内的事件进行识别，数据解析模块获取并解析无人机的控制参数，显示模块将视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数一同显示出来，事件处理库对识别出的异常事件和解析出的异常参数进行处理，消除了独立画面进行切换的时间差。本实用新型的地面站融合系统，将显示飞行控制参数的控制系统与显示视频图像的视频信号融合，解决了现有的地面站将视频图像及无人机控制单独显示，依靠人眼进行识别，时效性较差的技术问题，不仅方便了用户的视觉效果，而且有助于辅助无人机的控制，更加高效快捷，提升了用户体验。

进一步地，参照图1，所述地面站20还包括：

报警模块26，依据事件处理库25的处理结果作出报警提示；

自动处理模块27，在无人监控或紧急情况下，对无人机10进行管控；及

通信模块28，与其他地面站或终端设备建立通信互助和数据共享。

本实施例的地面站融合系统，地面站20还包括报警模块26、自动处理模块27、及通信模块28，报警模块26主要用于在事件处理库25作出最终判断后，对事件处理库25判定的异常事件和异常的飞行控制参数作出报警提示，报警提示包括两种，一种是在显示模块24上给出提示，这一种主要适用于无人机10管控人员在操作端，另一种是通过语音给出报警提示，以扩大报警提示的范围，自动处理模块27，主要用于在无人监控或紧急情况下，对无人机10进行管控，自动处理模块27的启动基于地面站20设定的在报警提示之后一定范围阈值内，没有做出任何响应或者情况紧急无法做出响应时，对处于危险中的无人机10进行管控，进一步保证了无人机的安全，相应地，地面站20还设置了能够与其他地面站或终端设备建立通信互助和数据共享的通信模块28，通信模块28主要用于在互联网模式下，快速地将视频图像或其他数据信息传递至其他地面站或终端设备，保证了数据传输的及时性和高效性。

进一步地，参照图1，所述无人机10还包括：

交互模块12，识别肢体语言，进行动态交互。

本实施例的地面站融合系统，所述无人机10还设置有交互模块12，该交互模块12主要基于视频采集模块11拍摄动态的肢体语言，然后通过解析该肢体语言，作出相应的动作，实现与飞机的动态交互，增强了无人机10本身的交互性、娱乐性、及科技感。

参照图1，在该实施例中，应用地面站融合系统进行视频和数据融合时，具体包括：

无人机10拍摄视频图像，形成视频信号，利用通信链路30将视频信号及飞行控制参数发送至地面站20；

地面站20利用DShow获取通信链路30中的视频信号流，并利用OPENCV算法对所述视频信号流内的事件进行识别；

地面站20获取无人机10的飞行控制参数，并对其进行解析；

地面站20显示视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数，并对异常的事件和飞行控制参数进行处理。

本实施例应用地面站融合系统进行视频和数据融合时，首先由无人机10携带的云台相机拍摄监控区域或航线周围的视频图像，形成视频信号，利用通信链路30接入地面站20，可以同时把无人机10的飞行控制参数和所述视频信号发送至地面站20，地面站20一方面利用DShow获取通信链路30中的视频信号流，并利用OPENCV算法对所述视频信号流内的车牌、火源、机动车违章、犯罪人员定位、暴力、和急救等具有负面影响的事件，或者具有一定危险系数，发生概率较大的异常事件进行识别，另一方面获取无人机10的飞行控制参数，如飞行高度、续航时间、爬升率、飞行速度、及抗风能力等，并对上述参数进行解析，并将识别出的异常事件，及解析出的异常的飞行控制参数共同显示于地面站20的同一显示界面上，并通过事件处理库25作进一步处理，由事件处理库25作出最终的判断。

本实用新型将显示飞行控制参数的控制系统与显示视频图像的视频信号融合，解决了现有的地面站将视频图像及无人机控制单独显示，依靠人眼进行识别，时效性较差的技术问题，不仅方便了用户的视觉效果，而且有助于辅助无人机的控制，更加高效快捷，提升了用户体验。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种地面站融合系统，其特征在于，包括无人机、地面站、及连接无人机和地面站的通信链路；

所述无人机包括视频采集模块，拍摄视频图像，通过所述通信链路发送至地面站；

所述地面站包括：

视频获取模块，利用DShow获取通信链路中的视频信号流；

事件识别模块，利用OPENCV算法对所述视频信号流内的事件进行识别；

数据解析模块，获取无人机的飞行控制参数，并对其进行解析；

显示模块，显示视频信号流内的事件及解析后的飞行控制参数；及

事件处理库，对异常的事件和飞行控制参数进行处理。

2.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述地面站还包括：

报警模块，依据事件处理库的处理结果作出报警提示；及

自动处理模块，在无人监控或紧急情况下，对无人机进行管控。

3.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述地面站还包括：

通信模块，与其他地面站或终端设备建立通信互助和数据共享。

4.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述无人机还包括：

交互模块，识别肢体语言，进行动态交互。

5.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述事件识别模块识别的事件包括车牌、火源、机动车违章、犯罪人员定位、暴力、和急救。

6.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述飞行控制参数包括：飞行高度、续航时间、爬升率、飞行速度、和抗风能力。

7.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述视频采集模块为带有影像传感器的相机。

8.根据权利要求1所述的地面站融合系统，其特征在于，所述显示模块为LCD显示屏或LED显示屏，所述LCD显示屏或LED显示屏上设有用于拍照和录像的接口。