一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统技术方案

本发明专利技术公开了光机电一体化技术领域的一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，包括中央处理器，所述中央处理器分别电性输入连接定位摄取子系统、图像采集子系统和超声波控制子系统，所述中央处理器分别电性输出连接显示子系统和无线控制子系统，该种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统通过采用了光流相机替代传统摄像单元，由于光流相机属于长焦相机，其摄取的图像区域较小，所以需要处理的信息量相对较少，并采用了光电传感器进行对飞行装置的位移检测，降低了设备成本，对处理器要求不高，能够清晰并且较容易的采取到飞行装置定位的坐标，简便快捷。

An unmanned aerial vehicle positioning system based on opto Mechatronics image processing

The invention discloses a field of optical electromechanical integration technology of UAV positioning system OPTOMECHATRONICS integration based on the image processing, including the central processor, the central processor is respectively electrically connected with the positioning input image acquisition subsystem and control subsystem of ultrasonic intake subsystem, the central processor is respectively electrically connected with the display output sub system and wireless control subsystem, based on the UAV positioning system using optical camera to replace the traditional camera unit light mechanical and electrical integration of image processing, the optical camera belongs to telephoto camera, image the intake is small, so the need to handle the volume of information is relatively small, and the photoelectric sensor displacement detection of flying device, reduce the cost of the equipment is not high, the processor requirements can take clear and easy To the positioning of the flight device coordinates, simple and quick.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光机电一体化
，具体为一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，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。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反覆使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。无人机定位系统尤为重要，一般通过飞行装置进行远程定位，通过提供摄像头实现对坐标(对摄取对象的相对坐标)的锁定，由于普通摄像头摄取的图像帧数据信息量大，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加。而且，通常摄像头会主要用于飞行航拍，如果要同时满足定位图像帧摄取，则在一定程度上构成了对摄像头使用的限制，鉴于上述提到的问题，本专利技术设计一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，以解决上述
技术介绍
中提出的普通摄像头摄取的图像帧数据信息量大，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加在一定程度上构成了对摄像头使用的限制的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，包括中央处理器，所述中央处理器分别电性输入连接定位摄取子系统、图像采集子系统和超声波控制系统，所述中央处理器分别电性输出连接显示子系统和无线控制子系统。优选的，所述定位摄取子系统包括光电感应器，所述光电感应器电性输出连接位移检测单元，所述位移检测单元电性输出连接位移信号采集单元，所述位移信号采集单元电性输出连接位移信号处理单元，所述位移信号处理单元电性输出连接定位摄取处理器，所述定位摄取处理器分别电性输出连接信号发射单元和位移信号存储单元。优选的，所述图像采集子系统包括光流相机，所述光流相机分别电性输出连接信号接收单元和图像帧采集单元，所述图像帧采集单元电性输出连接图像帧处理单元，所述图像帧处理单元电性输出连接图像帧分析单元，所述图像帧分析单元电性输出连接图像采集处理器，所述图像采集处理器分别电性输出连接图像帧存储单元和图像帧数据转换单元，所述图像帧数据转换单元电性输出连接无线发射单元。优选的，所述显示子系统包括位移信号接收单元，所述位移信号接收单元电性输出连接位移信号整理单元，所述位移信号整理单元电性输出连接电脉冲信号转换单元，所述电脉冲信号转换单元电性输出连接电脉冲信号处理单元，所述电脉冲信号处理单元电性输出连接显示处理器，所述显示处理器分别电性输出连接电脉冲信号存储单元和驱动单元，所述驱动单元电性输出连接显示器。优选的，所述无线控制子系统包括无线接收单元，所述无线接收单元电性输出连接无线信号采集单元，所述无线信号采集单元电性输出连接无线信号处理单元，所述无线信号处理单元电性输出连接无线控制处理器，所述无线控制处理器分别电性输出连接无线信号存储单元和无线控制信号发射单元，所述无线控制处理器电性输入连接远程控制单元，所述远程控制单元电性输入连接远程终端。优选的，所述超声波控制系统包括超声波控制器，所述超声波控制器电性输出连接声音波形发生单元，所述声音波形发生单元电性输出连接振荡信号采集单元，所述振荡信号采集单元电性输出连接整形电路，所述整形电路电性输出连接A/D转换单元，所述A/D转换单元电性输出连接单片机，所述单片机电性输出连接超声波数据存储单元，且单片机电性输入连接滞后补偿单元。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统通过采用了光流相机替代传统摄像单元，由于光流相机属于长焦相机，其摄取的图像区域较小，所以需要处理的信息量相对较少，并采用了光电传感器进行对飞行装置的位移检测，降低了设备成本，对处理器要求不高，能够清晰并且较容易的的采取到飞行装置定位的坐标，简便快捷。附图说明图1为本专利技术系统原理框图；图2为本专利技术定位摄取子系统原理框图；图3为本专利技术图像采集子系统原理框图；图4为本专利技术显示子系统原理框图；图5为本专利技术无线控制子系统原理框图；图6位本专利技术超声波控制子系统原理框图。图中：1中央处理器、2定位摄取子系统、3图像采集子系统、4显示子系统、5无线控制子系统、6光电感应器、7位移检测单元、8位移信号采集单元、9位移信号处理单元、10定位摄取处理器、11信号发射单元、12位移信号存储单元、13光流相机、14信号接收单元、15图像帧采集单元、16图像帧处理单元、17图像帧分析单元、18图像采集处理器、19图像帧存储单元、20图像帧数据转换单元、21无线发射单元、22位移信号接收单元、23位移信号整理单元、24电脉冲信号转换单元、25电脉冲信号处理单元、26显示处理器、27电脉冲信号存储单元、28驱动单元、29显示器、30无线接收单元、31无线信号采集单元、32无线信号处理单元、33无线控制处理器、34无线信号存储单元、35无线控制信号发射单元、36远程控制单元、37远程终端、38超声波控制器、39声音波形发生单元、40振荡信号采集单元、41整形单路、42A/D转换单元、43单片机、44超声波数据存储单元、45滞后补偿单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。根据
技术介绍
提出的“由于普通摄像头摄取的图像帧数据信息量大，对处理器的计算能力要求自然也高，所以造成了设备成本的大幅增加，而且，通常摄像头会主要用于飞行航拍，如果要同时满足定位图像帧摄取，则在一定程度上构成了对摄像头使用的限制”，由图像采集单元进行图像帧采集，进而通过对图像帧的处理分析实现对飞行器坐标(对摄取对象的相对坐标)的锁定。请参阅图1-5，本专利技术提供一种技术方案：一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，包括中央处理器1，中央处理器1分别电性输入连接定位摄取子系统2、图像采集子系统3和超声波控制系统60，中央处理器1分别电性输出连接显示子系统4和无线控制子系统5。其中，定位摄取子系统2包括光电感应器6，光电感应器6电性输出连接位移检测单元7，检测位移的量，位移检测单元7电性输出连接位移信号采集单元8，位移信号采集单元8电性输出连接位移信号处理单元9，位移信号处理单元9电性输出连接定位摄取处理器10，定位摄取处理器10分别电性输出连接信号发射单元11和位移信号存储单元12，定位摄取子系统2达到定位的效果，对位置信息进行确定，图像采集子系统3包括光流相机13，光流相机13分别电性输出连接信号接收单元14和图像帧采集单元15，图像帧采集单元15电性输出连接图像帧处理单元16，图像帧处理单元16电性输出连接图像帧分析单元17，图像帧分析单元17电性输出连接图像采集处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，包括中央处理器(1)，其特征在于：所述中央处理器(1)分别电性输入连接定位摄取子系统(2)、图像采集子系统(3)和超声波控制系统(60)，所述中央处理器(1)分别电性输出连接显示子系统(4)和无线控制子系统(5)。

【技术特征摘要】
1.一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，包括中央处理器(1)，其特征在于：所述中央处理器(1)分别电性输入连接定位摄取子系统(2)、图像采集子系统(3)和超声波控制系统(60)，所述中央处理器(1)分别电性输出连接显示子系统(4)和无线控制子系统(5)。2.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，其特征在于：所述定位摄取子系统(2)包括光电感应器(6)，所述光电感应器(6)电性输出连接位移检测单元(7)，所述位移检测单元(7)电性输出连接位移信号采集单元(8)，所述位移信号采集单元(8)电性输出连接位移信号处理单元(9)，所述位移信号处理单元(9)电性输出连接定位摄取处理器(10)，所述定位摄取处理器(10)分别电性输出连接信号发射单元(11)和位移信号存储单元(12)。3.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，其特征在于：所述图像采集子系统(3)包括光流相机(13)，所述光流相机(13)分别电性输出连接信号接收单元(14)和图像帧采集单元(15)，所述图像帧采集单元(15)电性输出连接图像帧处理单元(16)，所述图像帧处理单元(16)电性输出连接图像帧分析单元(17)，所述图像帧分析单元(17)电性输出连接图像采集处理器(18)，所述图像采集处理器(18)分别电性输出连接图像帧存储单元(19)和图像帧数据转换单元(20)，所述图像帧数据转换单元(20)电性输出连接无线发射单元(21)。4.根据权利要求1所述的一种基于光机电一体化图像处理下的无人机定位系统，其特征在于：所述显示子系统(4)包括位移信号接收单元(22)，所述位移信号接收单元(22)电性输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝靖，
申请(专利权)人：天津文林科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12