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基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置制造方法及图纸

技术编号:41612041 阅读:9 留言:0更新日期:2024-06-13 02:16
本发明专利技术公开了基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,属于无人机探测领域,包括基座,所述基座下方设有支撑架,所述基座上设有摄像模块、rtk定位天线和惯性测量模块,所述基座开设有进风口和出风口,所述摄像模块包括通风基体,所述通风基体对所述摄像模块上的摄像头通风清洁,所述支撑架上设有探测无人机坐标位置的计算终端,所述基座底部摆动设置有多个护板,所述护板环绕在所述支撑架外侧,所述支撑架底部设置有减震组件。本发明专利技术能实现对多无人机的位置和轨迹进行检测追踪,通过对气流引导实现所述摄像模块的自清洁,以及对所述计算终端的散热、防护,有效提升了探测的持续性、准确性以及抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人机探测,具体涉及一种基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置


技术介绍

1、近年,无人机在全球范围内迅速发展。无人机集群作为新兴研究领域,展现出强大的任务执行能力,并应用于各个领域。但由于无人机体积小、飞行速度快、制作成本低,一旦被不法分子利用,会对社会公共安全产生较大的威胁。针对无人机的威胁时,重点防控区域需要及时获取威胁无人机的位置、轨迹等信息。

2、现有探测无人机的装置大多通过雷达扫描探测进行无人机追踪定位,但城市环境中高楼林立、有大量的人流车流,传统的雷达技术手段探测区域受限于楼房遮挡,且人流车流会对检测结果有很大的干扰,不适用于复杂的城市环境;另一种常用的无人机探测跟踪方式是采用激光测距仪结合相机实现无人机的检测,然而由于无人机的飞行状态捉摸不定,这使得激光测距云台难以控制对准无人机保持稳定的跟踪。

3、美国专利技术专利,申请号us17353499,本专利技术涉及应用了使用多摄像机的运动路径跟踪技术的图像监视设备,图像监视设备包括沿水平方向布置的多个环绕摄像机和位于所述环绕摄像机中心的中央摄像机,并且可以检测和自动跟踪要跟踪的运动对象,该专利技术所具有的环绕布设的摄像机所包括的视野广泛,能在无人机飞行至低空时任然保持视觉探测,但该专利技术侧方布设的摄像机的摄像视角存在盲区,且摄像头暴露于外侧,在黑暗条件下蚊虫容易受光源吸引靠近摄像头形成遮挡,造成摄像头失去对无人机的追踪探测。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种能在复杂环境中对无人机无盲区探测,能对摄像头自清洁以及对计算终端进行防护、散热以保证对无人机持续、稳定、准确探测的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置。

2、本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为:

3、基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,包括:基座,基座下方设置有支撑架,基座上方设固定有摄像模块、rtk定位天线以及惯性测量模块,摄像模块包括多个对空中无人机视觉探测的摄像头,支撑架包括环绕设置的支撑柱,支撑架还包括上下间隔设置的第一隔层和第二隔层,多个支撑柱连接第一隔层和第二隔层并与基座固定,第一隔层上固定有计算终端,第二隔层上固定有数据处理器,计算终端与数据处理器之间连接有通信组件,基座底部设置有多个护板,护板环绕在支撑架外侧,第二隔层下方设置有减震组件。惯性测量模块与rtk定位天线用于检测整个装置的位置和姿态数据,计算终端用于接收摄像模块所获取的图像数据,并将数据通过内置的多个算法得到无人机在空间坐标中的位置,数据处理器接收多个无人机的位置数据形成数据集合,根据内置算法得到多个无人机的实时连续轨迹,护板环绕在第一隔板和第二隔板外侧,形成对计算终端、数据处理器以及通信组件的侧方防护,避免意外掉落,也减少雨水损坏上述部件的几率,使装置能长时稳定的进行探测追踪,底部的减震组件对装置整体减震,保持顶部的摄像模块稳定,避免因地面震动导致摄像模块晃动,造成对无人机的追踪定位失误,同时也减小第一隔板、第二隔板上部件的干涉,提高使用年限。

4、优选地,基座包括上下间隔设置的基板,基板中心开孔,基板之间在外侧固定有侧板,基板之间固定有多个隔板,侧板开设有多个进风口,任一进风口固定有网板,隔板与基板在内侧形成多个出风口。横向流过的气流能从各个方向通过进风口进入相邻隔板与基板形成的腔体内,在隔板的导流作用下并从出风口流出至基板中心的开孔处,能有效减少侧方气流对基板的冲击力,减小抖动从而保持摄像模块的稳定性,提高对无人机的探测准确性,汇集的气流能向下流动对计算终端进行散热,防止处理数据时计算终端过热而故障,有利于无人机探测的持续性和稳定性,网板对侧方生物和漂浮物拦截,避免出风口堵塞。

5、优选地,任一出风口内横向布设有分流板,分流板呈y字形且分叉一侧朝向基板中心的开孔,隔板上开设有多个流通口。分流板将从出风口流出的气流向上方和下方导流,通过分流的方式减小对流气流在接触后引起的气流冲击,从而减小紊流引起的空气振动,有利于装置在地面放置的稳定性,向下导流的气流能直接对计算终端散热,气流向下流动冷却计算终端后向外侧扩散至护板,护板对气流向下导流至第二隔板周围,并带走周围热空气,从而实现对数据处理器和通信组件的散热,分流板将侧方气流导流并形成在基座中心处轴向流动的气流,降低了装置的倒伏几率,隔板与侧板以及基板形成多个间隔空间,气流进入间隔空间后可通过流通口进行横向流通,降低气流流速,减小紊流引起的震动,同时使内部气流能以均衡的流量和流速向流出,提高散热效果,避免计算终端和数据处理器局部过热损坏。

6、优选地,摄像模块包括底座,底座固定于基座中心,底座内贯通设置有多个通风管槽,通风管槽与各分流板位置对应设置,底座上方中心设有安装头,多个摄像头固定于安装头侧方和顶部,安装头侧方设置有多个灯管。被分流板向上导流的气流能流入通风管槽,通风管槽对气流导流至底座上端面的开口并向上流动,从而对安装头侧方的各个摄像头进行清洁,有利于清除摄像头上的水雾,保证摄像头始终能清晰地对空中无人机进行探测,同时向上流动的气流能对横向吹动的砂石进行阻拦,有利于形成对摄像头的保护,降低磨损,提高拍摄画面清晰度,有利于提高无人机探测的精度,灯管对各个摄像头补光,保证摄像头在黑暗条件下也能对无人机持续拍摄并探测,由于多数蚊虫有趋光性,从通风管槽流出的作用于摄像头的气流也能驱赶昆虫,避免蚊虫聚集在灯管附近干扰摄像头的拍摄视野,影响对无人机的探测准确性,作用于摄像头的气流能沿着安装头的倾斜侧壁向上流动,加速摄像头上方的气流流动,一方面减小摄像头上雾气冷凝的几率,避免在无风状态下水雾遮挡摄像头干扰无人机的探测,另一方面向上流动的气流能干扰横向气流,从而降低安装头受到的侧方气流冲击,降低装置倒伏几率。安装头的侧壁相对倾斜,侧方以及顶部的摄像头形成摄像相机组,能获得上空以及侧向的空间视野,避免因摄像盲区导致对无人机追踪终端的情况,提高了对无人机追踪的连贯性和准确性。

7、优选地,护板顶部与底部的基板铰接连接,护板上对称开设有凹槽,相邻的凹槽内设置有连接两个相邻护板的弹性绳,护板内侧间隔设置有海绵,海绵布设于第一隔层以及第二隔层一侧。被分流板向下导流的气流作用于护板时,护板在铰接处发生摆动,扇动周围气流,有利于护板内侧热气通过凹槽与外部冷空气交换,提高散热效果,同时护板对摆动能有效对靠近的生物进行驱赶,避免支撑架上的计算终端以及数据处理器受损,单侧护板能通过弹性绳能带动多个护板同步摆动,避免单侧护板开合导致装置重心偏移而倒伏,同时多个护板扇动有利于加速气流流动,提高散热效果,弹性绳也能降低生物从凹槽进入护板内侧的可能,护板在被气流抬起后回落,海绵隔绝护板与第一隔层与第二隔层的直接撞击,并通过形变吸收震动,保证稳定度提高摄像头的拍摄稳定性。

8、优选地,位于底部基板下端面还设有橡胶环,橡胶环位于护板铰接端外侧用于对护板的摆动抵接。橡胶环能对护板摆动限位,装置受强风或撞击向一侧倒伏时,倒伏方向的护板会受重力发生摆动,此时橡胶环能限制护板在铰接处的摆动幅度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,包括:基座(1),所述基座(1)下方设置有支撑架(2),所述基座(1)上方设固定有摄像模块(3)、rtk定位天线(4)以及惯性测量模块(5),所述摄像模块(3)包括多个对空中无人机视觉探测的摄像头(30),

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述基座(1)包括上下间隔设置的基板(10),所述基板(10)中心开孔,所述基板(10)之间在外侧固定有侧板(11),所述基板(10)之间固定有多个隔板(12),所述侧板(11)开设有多个进风口(13),任一所述进风口(13)固定有网板(14),所述隔板(12)与所述基板(10)在内侧形成多个出风口(15)。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:任一所述出风口(15)内横向布设有分流板(16),所述分流板(16)呈Y字形且分叉一侧朝向所述基板(10)中心的开孔,所述隔板(12)上开设有多个流通口(120)。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述摄像模块(3)包括底座(30),所述底座(30)固定于所述基座(1)中心,所述底座(30)内贯通设置有多个通风管槽(31),所述通风管槽(31)与各所述分流板(16)位置对应设置,所述底座(30)上方中心设有安装头(32),多个所述摄像头(30)固定于所述安装头(32)侧方和顶部,所述安装头(33)侧方设置有多个灯管(33)。

5.根据权利要求2所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述护板(7)顶部与底部的所述基板(10)铰接连接,所述护板(7)上对称开设有凹槽(70),相邻的所述凹槽(70)内设置有连接两个相邻所述护板(7)的弹性绳(711),所述护板(7)内侧间隔设置有海绵(72),所述海绵(72)布设于所述第一隔层(21)以及所述第二隔层(22)一侧。

6.根据权利要求2所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:位于底部所述基板(10)下端面还设有橡胶环(73),所述橡胶环(73)位于所述护板(7)铰接端外侧用于对所述护板(7)的摆动抵接。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述减震组件(8)包括上下间隔设置的顶板(80)和底板(81)所述顶板(80)上端面与所述第二隔层(22)底部固定,所述顶板(80)下端面固定有配重件(82),所述配重件(82)为半球形,所述底板(81)上端面中心处固定有限位环(83),上述限位环(83)与所述配重件(82)底部配合设置。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述顶板(80)与所述底板(81)之间设置有多个橡胶柱(84),所述橡胶柱(84)环绕设置在所述配重件(82)侧方,所述橡胶柱(84)上下端与所述顶板(80)以及所述底板(81)之间连接有膜片(85),所述膜片(85)为橡胶弹性件,所述橡胶柱(84)上间隔开设通孔(86)。

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【技术特征摘要】

1.基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,包括:基座(1),所述基座(1)下方设置有支撑架(2),所述基座(1)上方设固定有摄像模块(3)、rtk定位天线(4)以及惯性测量模块(5),所述摄像模块(3)包括多个对空中无人机视觉探测的摄像头(30),

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述基座(1)包括上下间隔设置的基板(10),所述基板(10)中心开孔,所述基板(10)之间在外侧固定有侧板(11),所述基板(10)之间固定有多个隔板(12),所述侧板(11)开设有多个进风口(13),任一所述进风口(13)固定有网板(14),所述隔板(12)与所述基板(10)在内侧形成多个出风口(15)。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:任一所述出风口(15)内横向布设有分流板(16),所述分流板(16)呈y字形且分叉一侧朝向所述基板(10)中心的开孔,所述隔板(12)上开设有多个流通口(120)。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的多无人机探测定位跟踪装置,其特征是:所述摄像模块(3)包括底座(30),所述底座(30)固定于所述基座(1)中心,所述底座(30)内贯通设置有多个通风管槽(31),所述通风管槽(31)与各所述分流板(16)位置对应设置,所述底座(30)上方中心设有安装头(32),多个所述摄像头(30)固定于所述安装头(32)侧方和顶部,所述安装头(33)侧方设置有多个灯管(33)。

【专利技术属性】
技术研发人员:崔振东贾志通黄琴赵相福童向荣王莹洁
申请(专利权)人:烟台大学
类型:发明
国别省市:

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