一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，包括支架、近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机和控制器，近场麦克风阵列等间距的安装在支架的顶部、底部、左部、右部，用于监控近场低空区域；远场麦克风阵列平行于近场麦克风阵列安装在支架上并设置在支架的外端部，用于监控远场低空区域；全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机均安装在支架的中心部位，用于监控、识别无人机；近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机分别与控制器通信连接。本实用新型专利技术具有更高的准确率，能够提高系统的整体工作效率，有效提升了系统的有效监控范围等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置
本技术属于低空安防
，具体地说是涉及一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置。
技术介绍
近年来，无人机市场发展迅猛，在物流、娱乐、航拍、搜救等方面都有着广泛的应用，与此同时，无人机“黑飞”带来的问题也越来越多，对公共安全和个人隐私造成了严重的影响。因此，无人机的监控防范越来越受学术界和工业界的重视。目前无人机的检测手段主要有雷达、音频、视频以及射频。中国专利CN111121541A提出了一种具有无线电干扰功能的反无人机雷达系统，该系统利用雷达阵列探测无人机。但是由于低空无人机的雷达散射截面较小，雷达探测精度不高，而且对于低空空域，尤其是在城市环境中，因受极强地面杂波以及地面反射波干扰，绝大部分雷达基本无法准确探测到低空无人机；中国专利CN111190140A提出了一种基于射频探测的黑飞无人机探测系统，该系统能够通过检测射频信号监控部分无人机，但是射频主要用于检测无人机的图传信号和遥控信号，当无人机设定为GPS导航时无法检测，且射频在低空城市环境中受干扰严重。中国专利CN107884749A提出了一种低空无人机被动声探测定位装置，该装置可以通过音频识别、定位无人机，但是该技术中使用的麦克风未配备聚声罩，探测的距离较短，其麦克风阵列没有近场、远场之间的切换配合，此外其噪声过滤也未按照目标的距离来进行选择性滤波；中国专利CN109708659A提出了一种分布式智能光电低空防护系统，该系统可以利用视频监控手段识别、跟踪无人机，但是该方法仅使用视频设备无法精确定位无人机的位置，且易受复杂环境干扰，易被遮挡，此外该方法对目标无人机的识别只使用了图像进行识别，未提及使用多元素融合识别方法来提高识别的准确率。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本技术提供了一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，通过多传感器联动跟踪、多元素融合识别目标，能够高效、准确的识别和跟踪入侵的低空无人机。本技术采用的技术方案为：一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，所述装置包括支架、近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机和控制器，所述近场麦克风阵列等间距的安装在支架的顶部、底部、左部、右部，用于监控近场低空区域；远场麦克风阵列平行于近场麦克风阵列安装在支架上并设置在支架的外端部，用于监控远场低空区域；全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机均安装在支架的中心部位，用于监控、识别无人机；所述近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机分别与控制器通信连接。作为优选，所述近场麦克风阵列包括若干个近场麦克风，所述远场麦克风阵列包括若干个远场麦克风、若干个音频探测云台和若干个聚声罩，所述远场麦克风的拾音头分别安装在相应聚声罩内，所述远场麦克风分别固定在相应的音频探测云台上，由音频探测云台控制运动。作为优选，变焦红外摄像机与变焦双目摄像机并排固定在一起并安装在红外双目云台上。作为优选，所述近场麦克风阵列包括四个近场麦克风，所述远场麦克风阵列包括四个远场麦克风、四个音频探测云台和四个聚声罩。作为优选，所述聚声罩是以抛物线围绕原点旋转成的抛物面。作为优选，所述远场麦克风的拾音头分别安装在相应聚声罩的焦点处，所述远场麦克风分别固定在音频探测云台上。作为优选，所述控制器包括五路云台控制、八路音频流、三路视频流、一块主要用以控制的CPU、一块主要用以识别的GPU和一个存储器，所述云台控制通过相应的云台控制传感器与音频探测云台、红外双目云台相连，音频流通过相应的音频流传感器与音频探测云台相连，视频流通过相应的视频流传感器与全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机相连；所述CPU与GPU相互连通，所述CPU、GPU分别与存储器相互连通。所述云台控制用以输出高速云台的控制信号及接收高速云台的姿态信息；音频流用以接收麦克风阵列的音频信息；视频流用以接收全景摄像机、变焦红外摄像机及变焦双目摄像机的图像信息。作为优选，所述近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机、变焦红外摄像机、变焦双目摄像机分别与控制器之间通过下述任意一种或两种以上方式进行通信连接：以太接口、光接口、4G/5G、WIFI。本技术的技术效果在于：(1)本技术通过声音、热成像、视频图像进行融合识别，识别准确率更高，整体工作效率也得到提升；(2)本技术提可以较大程度的解放远场麦克风阵列中每个麦克风的探测面积，故而能够有效的提升麦克风阵列的探测距离，提高整个系统的有效监控范围。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术低空无人机探测的方法过程图；图3是本技术多传感器联动跟踪入侵目标的方法过程图；图4是本技术多参数融合识别低空无人机的方法过程图；图5是本技术原理框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明，但本技术所要保护的范围并不限于此。参照图1，一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，所述装置包括支架1、近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机4、变焦红外摄像机5、变焦双目摄像机6和控制器8，所述近场麦克风阵列等间距的安装在支架1的顶部、底部、左部、右部，用于监控近场低空区域；远场麦克风阵列平行于近场麦克风阵列安装在支架1上并设置在支架1的外端部，用于监控远场低空区域；全景摄像机4、变焦红外摄像机5、变焦双目摄像机6均安装在支架1的中心部位，用于监控、识别无人机；所述近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机4、变焦红外摄像机5、变焦双目摄像机6分别与控制器8通信连接。所述近场麦克风阵列包括近场麦克风2A、近场麦克风2B、近场麦克风2C、近场麦克风2D，所述远场麦克风阵列包括远场麦克风3A、远场麦克风3B、远场麦克风3C、远场麦克风3D、音频探测云台3E、音频探测云台3F、音频探测云台3G、音频探测云台3H和聚声罩3I、聚声罩3J、聚声罩3K、聚声罩3L，所述聚声罩是以抛物线围绕原点旋转成的抛物面，所述远场麦克风3A、远场麦克风3B、远场麦克风3C、远场麦克风3D的拾音头分别安装在相应聚声罩3I、聚声罩3J、聚声罩3K、聚声罩3L的焦点处，所述远场麦克风3A、远场麦克风3B、远场麦克风3C、远场麦克风3D分别固定在音频探测云台3E、音频探测云台3F、音频探测云台3G、音频探测云台3H上，由音频探测云台控制运动；变焦红外摄像机5与变焦双目摄像机6并排固定在一起并安装在红外双目云台7上。参照图5，所述控制器包括五路云台控制、八路音频流、三路视频流、一块主要用以控制的CPU、一块主要用以识别的GPU和一个存储器；所述云台控制通过相应的云台控制传感器与音频探测云台、红外双目云台相连，音频流通过相应的音频流传感器与音频探测云台相连，视频流通过相应的视频流传感器与全景摄像机4、变焦红外摄像机5、变焦双目摄像机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，其特征在于：所述装置包括支架(1)、近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)和控制器(8)，所述近场麦克风阵列等间距的安装在支架(1)的顶部、底部、左部、右部，远场麦克风阵列平行于近场麦克风阵列安装在支架(1)上并设置在支架(1)的外端部，全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)均安装在支架(1)的中心部位；所述近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)分别与控制器(8)通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，其特征在于：所述装置包括支架(1)、近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)和控制器(8)，所述近场麦克风阵列等间距的安装在支架(1)的顶部、底部、左部、右部，远场麦克风阵列平行于近场麦克风阵列安装在支架(1)上并设置在支架(1)的外端部，全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)均安装在支架(1)的中心部位；所述近场麦克风阵列、远场麦克风阵列、全景摄像机(4)、变焦红外摄像机(5)、变焦双目摄像机(6)分别与控制器(8)通信连接。


2.根据权利要求1所述基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，其特征在于：所述近场麦克风阵列包括若干个近场麦克风，所述远场麦克风阵列包括若干个远场麦克风、若干个音频探测云台和若干个聚声罩，所述远场麦克风的拾音头分别安装在相应聚声罩内，所述远场麦克风分别固定在相应的音频探测云台上，由音频探测云台控制运动。


3.根据权利要求1或2所述基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，其特征在于：所述变焦红外摄像机(5)与变焦双目摄像机(6)并排固定在一起并安装在红外双目云台(7)上。


4.根据权利要求2所述基于声音和图像融合的低空无人机探测装置，其特征在于：所述近场麦克风阵列包括四个近场麦克风(2A、2B、2C、2D)，所述远场麦克风阵列包括四个远场麦克风(3A、3B、3C、...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦庆春，王小龙，王利军，白慧慧，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33