CN209692922U - 一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于无人机自动识别上课点名拍照系统，包括机体，所述机体设置有自动识别系统，所述自动识别系统包括有处理器、摄像输入模块、人脸识别模块、数据采集模块和信号收发模块，所述摄像输入模块外接摄像头，所述摄像输入模块的信号输出端连接人脸识别模块，所述人脸识别模块的信号输出端连接数据采集模块，所述数据采集模块的信号输出端连接处理器，所述处理器与信号收发模块呈双向信号连接，所述信号收发模块的信号输出端连接有校园系统。本申请使用无人机作为载体，通过智能拍照技术和人脸智能识别系统判断出学生的到场状况，进而在课堂上可以达到自动点名作用。

Description

一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，具体涉及一种基于无人机自动识别上课点名拍照系统。

背景技术

无人飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机；民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

GPS自定位追踪器服务平台是基于GPRS和INTERNET通讯网络的监控调度系统，由中心端和客户端组成，系统架构采用B/S或C/S技术。采用螺旋桨全包裹外观（放大版的马达），大大提高低空飞行的安全性能,设计程序使得飞行器可以自动识别人脸，然后控制飞行方向，即循人脸飞行,中心端采用固定IP接入，用来接收和处理GPS终端通过移动网络提交上来的各种数据，如终端当前位置信息，终端的各种报警信息等，同时处理客户端提交上来的各种查询请求。中心端由硬件和软件组成，软件技术则包含数据库技术、GIS技术、负载均衡技术、网络协议技术等。

现在的高校大学内，上课经常出现越来越多人逃课和代课现象比较严重。对于大学教师来说，他们的时间往往也是非常宝贵的，很多人不愿意将大量的课堂时间浪费的点名上，而且还常常存在学生早退、代课的现象，因此可以利用无人机作为载体，开发一种自动点名识别系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，包括机体，所述机体的两侧安装有机翼，所述机翼通过固定支架安装在机体的外壳体上，所述机翼的内腔安装有螺旋桨，所述机体的底端安装有控制杆，所述控制杆的底端安装有摄像头，所述机体上安装有显示屏，所述机体的底平面的左右两侧均安装有红外线探头，所述机体设置有自动识别系统，所述自动识别系统包括有处理器、摄像输入模块、人脸识别模块、数据采集模块和信号收发模块，所述摄像输入模块外接摄像头，所述摄像输入模块的信号输出端连接人脸识别模块，所述人脸识别模块的信号输出端连接数据采集模块，所述数据采集模块的信号输出端连接处理器，所述处理器与信号收发模块呈双向信号连接，所述信号收发模块的信号输出端连接有校园系统。

作为本实用新型进一步的方案：所述机翼内腔均安装有舵机，所述螺旋桨通过驱动轴安装在舵机上。

作为本实用新型进一步的方案：所述自动识别系统还包括有储存模块，所述储存模块与处理器呈双向信号连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述机体内腔还设置有磁场传感器，所述磁场传感器的信号输出端连接处理器。

作为本实用新型进一步的方案：所述机体内腔设置有GPS定位系统，所述GPS定位系统外接互联网，所述GPS定位系统的信号输出端与处理器相连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述机体内腔还设置有红外线避障系统，所述红外线避障系统包括红外线避障模块和驱动模块，所述红外线避障模块的信号输入端与红外线探头相连接，所述红外线避障模块的信号输出端连接处理器，所述机体内腔安装有驱动模块，所述驱动模块的信号输入端连接处理器，所述驱动模块的信号输出端连接舵机。

作为本实用新型再进一步的方案：所述机体内腔还设置有方位控制系统，所述控制系统包括陀螺仪传感器，所述陀螺仪传感器的信号输出端连接处理器，所述信号收发模块的信号输入端外接控制器，所述信号收发模块的信号输出端再与处理器相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一．本申请使用无人机作为载体，通过智能拍照技术和人脸智能识别系统，对课堂上的学生进行摄像并且分析，将摄像数据与云端记录的学生头像信息进行特征对比，从而判断出学生的到场状况，进而在课堂上可以达到自动点名作用；避免了学生逃课、早退或者替课的状况，也减少了老师点名的繁琐过程，不会耽误老师的上课时间。

二．本申请通过GPS定位系统以及陀螺仪传感器，从而方便人员对设备的操作，方便对飞行方向进行定位，不仅适用于教室内，还可适用于礼堂内、操场上等其他使用场所。

三．本申请通过红外线避障系统能够自动化对无人机的运行方向进行调节，避免无人机点名时误撞误碰的状况，从而避免无人机的损坏。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，以示出符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。同时，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图图。

图3为本实用新型的电信号连接图。

图4为本实用新型的工作流程图。

图5为本实用新型的电路图。

图中：1-机体、11-固定支架、12-机翼、13-螺旋桨、14-显示屏、15-控制杆、16-摄像头、17-红外线探头、2-处理器、21-摄像输入模块、22-人脸识别模块、23-数据采集模块、24-储存模块、25-驱动模块、26-GPS定位系统、27-信号收发模块、28-控制器、29-校园系统、31-磁场传感器、32-陀螺仪传感器、33-红外线避障模块。

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，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或同种要素。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1和图2，一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，包括机体1，所述机体1的两侧安装有机翼12，所述机翼12通过固定支架11安装在机体1的外壳体上，所述机翼12的内腔安装有螺旋桨13，所述机翼12内腔均安装有舵机，所述螺旋桨13通过驱动轴安装在舵机上。

本申请所述自动识别的上课点名拍照系统采用无人机作为设备的载体，所述机体1两侧设置有四道机翼12用于机体1的驱动。机体1本身采用yks电池作为供电源，yks电池的优势是放电倍率非常大，安全性非常好，性价比非常高。

所述机体1的底端安装有控制杆15，所述控制杆15的底端安装有摄像头16，本申请装配具备全新CMOS传感器技术的S61摄像机或配备AEES系列高性能运动摄像机，兼容搭载GoPro运动高清摄像头，本申请采用摄像头对学生面孔进行取像，

请参阅图1和图3，所述机体1上安装有显示屏14，所述机体1的底平面的左右两侧均安装有红外线探头17，所述机体1设置有自动识别系统，所述系统采用arduino控制板，建模编程包括嵌入式软件和算法，编程过程中需根据实际情况调整参数大小，所述自动识别系统包括有处理器2、摄像输入模块21、人脸识别模块22、数据采集模块23和信号收发模块28，所述摄像输入模块21外接摄像头16，所述摄像输入模块21的信号输出端连接人脸识别模块22，所述人脸识别模块22的信号输出端连接数据采集模块23，所述数据采集模块23的信号输出端连接处理器2，所述处理器2与信号收发模块28呈双向信号连接，所述信号收发模块28的信号输出端连接有校园系统29，所述信号收发模块28的信号输入端连接有控制器28。所述自动识别系统还包括有储存模块24，所述储存模块24外接校园的互联网云端，所述储存模块24与处理器2呈双向信号连接。

本实用新型的工作原理是：作业时，通过摄像头16对课堂内人脸进行拍照处理，设摄像后的照片信息反馈于人脸识别模块22，所述人脸识别模块22的图片中的人脸区域进行识别并且将照片输送于数据采集模块23，所述储存模块24从校园的互联网云端调取班级人员的头像信息，处理器将现场采集到的图片信号与调取的头像信息进行匹配，从而判断人员的到场情况，处理器2将分析的信息状况反馈至显示屏14进行显示，同学生进行现场确认；确认完毕后将数据信息反馈于校园系统，进而对当日出勤状况进行记录。

本申请使用无人机作为载体，通过智能拍照技术和人脸智能识别系统，对课堂上的学生进行摄像并且分析，将摄像数据与云端记录的学生头像信息进行特征对比，从而判断出学生的到场状况，进而在课堂上可以达到自动点名作用；避免了学生逃课、早退或者替课的状况，也减少了老师点名的繁琐过程，不会耽误老师的上课时间。

请参阅图4，本申请所述点名系统的作业流程如下：

步骤一：通过高清摄像头对现场人员进行摄像，得到图片信息S1；从校园数据库中调取人员的头像信息，得到图像信息D2；

步骤二：对步骤一得到的S1进行检测，提前照片中的人脸头像，得到图像信息D1；

步骤三：对图像信息D1以及图像信息D2进行面部特征提取，从而分别得到特征点T1和T2；

步骤四：对特征点T1和T2进行分析比较，匹配对比结果；

步骤五：处理器将对比结果输出，并且将数据公布在显示屏上，学生对数据进行现场确认，防止设备出现误差；

步骤六：老师对现场确认后的点名状况进行确认，并将最后确认的出勤结果通过网络信号传输至校园的数据统计平台，对每日的出勤状况进行记录。

实施例二：

请参阅图3，本实施例作为实施例一进一步的优化，在其基础上，所述机体1内腔设置有GPS定位系统29，所述GPS定位系统29外接互联网，所述GPS定位系统29的信号输出端与处理器2相连接。所述机体1内腔还设置有方位控制系统，所述控制系统包括陀螺仪传感器32，所述陀螺仪传感器32的信号输出端连接处理器2，所述信号收发模块28的信号输入端外接控制器28，所述信号收发模块28的信号输出端再与处理器2相连接。

所述GPS定位系统29对机体1的方位进行定位，所述陀螺仪传感器32便于人员对机体1的方位进行控制，本申请通过GPS定位系统29以及陀螺仪传感器32，从而方便人员对设备的操作，方便对飞行方向进行定位，不仅适用于教室内，还可适用于礼堂内、操场上等其他使用场所。

实施例三：

请参阅图3，本实施例作为实施例二进一步的优化，在其基础上，所述机体1内腔还设置有红外线避障系统，所述红外线避障系统包括红外线避障模块33和驱动模块25，所述红外线避障模块33的信号输入端与红外线探头17相连接，所述红外线避障模块33的信号输出端连接处理器2，所述机体1内腔安装有驱动模块25，所述驱动模块25的信号输入端连接处理器2，所述驱动模块25的信号输出端连接舵机。通过红外线探头17向着机体的运行方向发射红外线，当红外线受到遮挡后即将前方存在物体的信息反馈于红外线避障模块33，红外线避障模块33再将检测信息传输于处理器2，所述处理器2对信息进行处理，从而将指令反馈与驱动模块25，驱动模块25控制舵机，继而带动无人机调整飞行方向。本申请通过红外线避障系统能够自动化对无人机的运行方向进行调节，避免无人机点名时误撞误碰的状况，从而避免无人机的损坏。

实施例四：

请参阅图3，本实施例作为实施例三进一步的优化，在其基础上，所述机体1内腔还设置有磁场传感器31，所述磁场传感器31防止学生们的手机信号产生的电磁波或者其他无线电频率的干扰，避免设备的通讯受到干扰。

以上为本申请的具体实施方式的描述，为了更进一步说明本申请的作业方式，请参阅图5，还对本申请的电路连接关系作出公布并说明：电路中设有蓄电池，所述还设有保护电阻器R1；还设有数据充电模块L1，所述充电模块L1可以对蓄电池进行充电；电路中还设有电容器C1和C2，上方设有电阻器R2和保护电阻器R3，所述的电路中设有三极管放大器VT1，三极管放大器VT1的一个引脚设有电容器C3和电容器C4，电路中设有电路控制集成IC芯片，其一端一个引脚连接有电阻器R4；所述的存储器的一个引脚还设有电阻器R5和电容器C5，所述该电路组成耦合电路，电路中还设有保护电阻器R6，还设有四个电机；与四个电机连接的是加速度传感器L2。电路中还设有显示屏L3；所述显示屏L3的一个引脚设有电阻器R6和电容器C6构成耦合电路；所述的电路中设有高清摄像头L4；电路中还是何有嵌入式人脸识别模块L5，所述与其控制的两个继电器K1和继电器K2，对于设有三极管放大器VT2和VT3，所述电路中还设有GPS定位系统L6。

更进一步，再对本申请的处理器的信号传输方式，作出说明，本申请处理器采用目前多用户无线通信领域最先进的编码调制技术，在整合最新4G技术、LTE技术的基础上，以TDD-OFDM技术、LDPC纠错码技术、高清H.264编解码技术为核心。能够在“高速运动中”、“非视距条件下”实现高速实时数据传输。本模块内基于IP接口的TDD-OFDM基带调制板，结合高清H.264编码模块，前端音视频采集部分可以以最大的数据压缩率输出最清晰的图像和音频信号，支持HDMI、SDI接口。双向的TDD-OFDM传输信道，使本系统设备在传输大量的前端音视频节目流的同时还可以传输反向音频数据，达到一个通道传输双向数据的目的；为本模块特制的射频放大模块，最大输出功率500毫瓦，在保证通信距离的同时，最大限度减小对无人机原有控制单元的射频干扰。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此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实用新型内。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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，包括机体（1），所述机体（1）的两侧安装有机翼（12），所述机翼（12）通过固定支架（11）安装在机体（1）的外壳体上，所述机翼（12）的内腔安装有螺旋桨（13），所述机体（1）的底端安装有控制杆（15），所述控制杆（15）的底端安装有摄像头（16），所述机体（1）上安装有显示屏（14），所述机体（1）的底平面的左右两侧均安装有红外线探头（17），其特征在于，所述机体（1）设置有自动识别系统，所述自动识别系统包括有处理器（2）、摄像输入模块（21）、人脸识别模块（22）、数据采集模块（23）和信号收发模块（27），所述摄像输入模块（21）外接摄像头（16），所述摄像输入模块（21）的信号输出端连接人脸识别模块（22），所述人脸识别模块（22）的信号输出端连接数据采集模块（23），所述数据采集模块（23）的信号输出端连接处理器（2），所述处理器（2）与信号收发模块（27）呈双向信号连接，所述信号收发模块（27）的信号输出端连接有校园系统（29）。

2.根据权利要求1所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述机翼（12）内腔均安装有舵机，所述螺旋桨（13）通过驱动轴安装在舵机上。

3.根据权利要求1所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述自动识别系统还包括有储存模块（24），所述储存模块（24）与处理器（2）呈双向信号连接。

4.根据权利要求1所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述机体（1）内腔还设置有磁场传感器（31），所述磁场传感器（31）的信号输出端连接处理器（2）。

5.根据权利要求4所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述机体（1）内腔设置有GPS定位系统（26），所述GPS定位系统（26）外接互联网，所述GPS定位系统（26）的信号输出端与处理器（2）相连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述机体（1）内腔还设置有红外线避障系统，所述红外线避障系统包括红外线避障模块（33）和驱动模块（25），所述红外线避障模块（33）的信号输入端与红外线探头（17）相连接，所述红外线避障模块（33）的信号输出端连接处理器（2），所述机体（1）内腔安装有驱动模块（25），所述驱动模块（25）的信号输入端连接处理器（2），所述驱动模块（25）的信号输出端连接舵机。

7.根据权利要求6所述的基于无人机自动识别的上课点名拍照系统，其特征在于，所述机体（1）内腔还设置有方位控制系统，所述控制系统包括陀螺仪传感器（32），所述陀螺仪传感器（32）的信号输出端连接处理器（2），所述信号收发模块（27）的信号输入端外接控制器（28），所述信号收发模块（27）的信号输出端再与处理器（2）相连接。