一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，涉及一種無人機操作系統(tǒng)，主機外殼上方設(shè)有主機凹槽，主機內(nèi)裝有視頻處理電路板，該視頻處理電路板由視頻處理器電路、視頻解碼電路、無線通信電路、電源處理電路組成；視頻處理電路板上的視頻解碼電路上設(shè)有攝像頭視頻線輸入接口，該攝像頭視頻線輸入接口位于主機外殼上方的攝像頭視頻線輸入凹槽處；視頻處理電路板上的無線通信電路上設(shè)有無線通信天線接入接口，該無線通信天線接入接口位于主機外殼上方的無線通信天線接入凹槽，通過無線信號與地面主機相連得到無人機實時目標檢測與跟蹤結(jié)果。該系統(tǒng)有效地提高了目標檢測的準確性，實現(xiàn)了目標跟蹤的實時性。
【專利說明】一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機操作系統(tǒng)，特別是涉及一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、微電子技術(shù)和新材料技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機得到了空前的開發(fā)和運用。由于無人飛行器對有效負載有一定的限制要求，所以基于無人機的目標檢測與跟蹤，不僅要求系統(tǒng)具有較高的實時處理能力，同時又要求采用輕便并且集成性好的硬件設(shè)備與有效的檢測與跟蹤算法相結(jié)合。在減輕負載的同時，有效實現(xiàn)穩(wěn)定地實時目標檢測與跟蹤。現(xiàn)有的無人機目標跟蹤與檢測系統(tǒng)由于跟蹤與檢測算法以及硬件處理能力的限制，很難達到實時性跟蹤。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過全局運動估計和全局運動補償、運動目標檢測和目標跟蹤算法，有效地提高了目標檢測的準確性，實現(xiàn)了目標跟蹤的實時性。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，包括主機、存儲器、攝像頭和無線通信天線。主機外殼為長方體形狀，在主機外殼上方設(shè)有3個主機凹槽，分別為I個存儲器連接凹槽、I個攝像頭視頻線輸入凹槽和I個無線通信天線接入凹槽。在主機內(nèi)裝有I塊視頻處理電路板，該視頻處理電路板由視頻處理器電路、視頻解碼電路、無線通信電路、電源處理電路組成。
[0005]該視頻處理電路板上的視頻處理器電路采用三星公司的視頻處理器S3C6140，負責對視頻圖像進行處理和整個系統(tǒng)輸入輸出的控制。該視頻處理電路板上的視頻解碼電路上設(shè)有I個攝像頭視頻線輸入接口，通過攝像頭視頻線與攝像頭相連，該攝像頭視頻線輸入接口位于主機外殼上方的攝像頭視頻線輸入凹槽處。攝像頭負責拍攝需要檢測的視頻圖像，將拍攝到的視頻圖像傳給視頻處理器進行處理。該視頻處理電路板上的無線通信電路上設(shè)有I個無線通信天線接入接口，該無線通信天線接入接口位于主機外殼上方的無線通信天線接入凹槽處。通過無線信號與地面主機相連，得到無人機實時的目標檢測與跟蹤結(jié)果O
[0006]視頻解碼電路由視頻解碼芯片ADV7180和其外圍電路組成。攝像頭視頻信號經(jīng)過視頻濾波電路將模擬視頻信號輸入到視頻解碼芯片ADV7180，視頻解碼芯片ADV7180將模擬視頻信號進行解碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號，數(shù)字視頻信號經(jīng)過數(shù)字開關(guān)輸出到視頻處理器S3C6140，由視頻處理器S3C6140對視頻圖像進行處理。視頻處理器電路由DDR2存儲芯片K4X51163PC-L、FLASH存儲芯片K9F1G08、視頻處理器S3C6140構(gòu)成，DDR2存儲芯片K4X51163PC-L用于存儲算法中的數(shù)據(jù)，F(xiàn)LASH存儲芯片K9F1G08用于存儲數(shù)據(jù)，視頻處理器S3C6140負責對圖像進行處理。無線傳輸模塊WM-G-MR-09負責無線通信。視頻處理器S3C6140內(nèi)部集成了視頻編碼模塊，可以將處理后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬視頻數(shù)據(jù)輸出，節(jié)省了外部編碼芯片，可以減小系統(tǒng)體積及重量。
[0007]主機在獲得攝像頭拍攝的視頻信息后，對該視頻信息的每一幀進行處理，當有新的目標出現(xiàn)時，正確檢測到新目標，并鎖定目標，進行跟蹤。將跟蹤結(jié)果通過無線設(shè)備傳送到遠程設(shè)備，得到無人機實時的目標檢測與跟蹤結(jié)果。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.本發(fā)明采用S3C6140微處理器為核心處理器，該處理器是三星公司基于ARMl176JZF-S內(nèi)核構(gòu)建的高性能多媒體應用處理器，它不僅集成了強大的編碼和解碼模塊，完善的外圍設(shè)備，同時具有高達667MHz的運行效率，能夠在有效減輕系統(tǒng)重量和體積的同時，達到高效的處理能力。
[0009]2.在檢測與跟蹤算法的處理過程中，為了消除相機運動引起的影像背景的位移，提出了在運動估計中使用仿射變換模型，利用光流技術(shù)進行背景運動估計，建立背景運動參數(shù)模型，并進行全局運動補償?shù)姆椒?。在運動目標檢測算法中，提出了將光流技術(shù)和水平集技術(shù)相結(jié)合的方法，能夠在靜止或運動背景條件下正確檢測出運動目標，并實現(xiàn)與背景的有效分割。最后在動態(tài)背景下，提出了分別在李群及其切空間上建立雙流形模型設(shè)計基于粒子濾波的協(xié)方差目標跟蹤算法，實現(xiàn)了單目標和多目標的穩(wěn)定連續(xù)跟蹤。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)配線圖；
圖2為本發(fā)明主機結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明主機電路示意圖。
[0011]圖中附件:I為主機，2為儲存器連接凹槽，3攝像頭視頻線輸入凹槽，4無線通信天線接入凹槽，5為存儲器，6為存儲器輸入線，7為攝像頭，8為攝像頭視頻輸入線，9為無線通信天線。10為無線傳輸總線。

【具體實施方式】
實施例
[0012]見圖1、圖2、圖3, —種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，包括王機1、存儲器5、攝像頭7，無線通信天線8。主機I有I個長方形的外殼，在主機I外殼上方設(shè)有3個主機凹槽，分別為I個存儲器連接凹槽2、I個攝像頭視頻線輸入凹槽3和I個無線通信天線接入凹槽4。在主機內(nèi)裝有I塊視頻處理電路板，該視頻處理電路板由視頻處理器電路、視頻解碼電路、無線通信電路、電源處理電路組成。
[0013]該視頻處理電路板上的視頻解碼電路上設(shè)有I個攝像頭視頻線輸入接口，通過攝像頭視頻線8與攝像頭7相連，該攝像頭視頻線輸入接口位于主機I外殼上方的攝像頭視頻線輸入凹槽3處。攝像頭I負責拍攝需要檢測的視頻圖像，將拍攝到的視頻圖像傳給視頻處理器進行處理。
[0014]該視頻處理電路板上設(shè)有I個存儲器接入接口，通過存儲器傳輸線6與存儲器5相連，該存儲器接入接口位于主機外殼上方的存儲器連接凹槽2內(nèi)。
[0015]該視頻處理電路板上設(shè)有I個無線通信天線接入接口，通過無線傳輸總線10與無線通信天線9相連，該無線通信天線接入接口位于主機外殼上方的無線通信天線接入凹槽4處。通過無線通信天線9發(fā)射信號與地面主機相連，得到無人機實時的目標檢測與跟蹤結(jié)果。下面結(jié)合附圖所示實施例，對本發(fā)明作進一步詳述。
【權(quán)利要求】
1.一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括主機、儲存器、攝像頭、無線傳輸總線；主機外殼上方設(shè)有主機凹槽，分別為存儲器連接凹槽、攝像頭視頻線輸入凹槽和無線通信天線接入凹槽；主機內(nèi)裝有視頻處理電路板，該視頻處理電路板由視頻處理器電路、視頻解碼電路、無線通信電路、電源處理電路組成；視頻處理電路板上的視頻解碼電路上設(shè)有攝像頭視頻線輸入接口，通過攝像頭視頻線與攝像頭相連，該攝像頭視頻線輸入接口位于主機外殼上方的攝像頭視頻線輸入凹槽處；視頻處理電路板上的無線通信電路上設(shè)有無線通信天線接入接口，該無線通信天線接入接口位于主機外殼上方的無線通信天線接入凹槽，通過無線信號與地面主機相連得到無人機實時目標檢測與跟蹤結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻解碼電路由視頻解碼芯片41^7180和其外圍電路組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻處理器電路由0082存儲芯片存儲芯片四？1⑶8、視頻處理器8306140 構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無人機視頻目標檢測與跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻處理器3306140內(nèi)部集成了視頻編碼模塊。
【文檔編號】H04N5/232GK104394367SQ201410700454
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】謝英紅, 韓曉微, 涂斌斌 申請人:沈陽大學