[实用新型]一种无人机航拍模拟装置的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于物理实验装置技术领域，具体涉及一种无人机航拍模拟装置的控制系统。

背景技术

针对地势较为复杂的区域、人员不便直接进入的航拍现场、以及较为宽阔的区域，采用无人机进入上述领域，拍摄到现场视频数据后并对其数据进行处理，是了解现场状况的直接手段。构建一种无人机航拍模拟装置的控制系统，通过该控制装置使无人机航拍模拟系统能实现对无人机航拍数据处理系统进行调试，并验证数据处理算法有效性，对实际应用中无人机的航拍和数据处理应用具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无人机航拍模拟装置的控制系统，能控制无人机航拍模拟装置模拟无人机的飞行拍摄作业，解决了现有技术无法实现对无人机航拍系统进行模拟和调试的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种无人机航拍模拟装置的控制系统，用于控制设置在被测试地面上方的无人机航拍模拟装置，无人机航拍模拟装置包括门式行走架、用于驱动所述门式行走架运动的横向运动驱动电机、安装在门式行走架上的摄像机、以及用于驱动摄像机沿门式行走架运动的纵向运动驱动电机，其特征在于，包括通过串口有线通信方式相连接的上位机以及下位机，上位机与摄像机相连接，下位机与横向运动驱动电机以及纵向运动驱动电机相连接，下位机上还连接有用于测量摄像机位置信息的位移传感器；还包括用于测量被测试地面高度信息的超声波测距模块，超声波测距模块固定安装在摄像机上，且与上位机相连接。

还包括一个或多个手持终端模块，手持终端模块均与上位机相连接。

上位机与手持终端模块均通过串口有线或无线通信方式相连接。

位移传感器为两个光电编码器，该两个光电编码器分别同轴安装在横向运动驱动电机和纵向运动驱动电机上。

上位机与摄像机、以及超声波测距模块通过串口有线或无线通信方式相连接。

上位机为PC机，下位机为单片机。

本实用新型的有益效果是，针对无人机航拍数据处理系统调试，以及数据处理算法有效性验证的需要，避免不必要的无人机起飞工作，其能控制无人航拍模拟装置根据需要实现对被测试地面的拍摄，并能实现被测试地面三维立体形状的重构，再将地面图像等信息发送到手持终端模块，方便了人员对地面信息的掌握。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

其中，1.摄像机，2.超声波测距模块，3.上位机，4.手持终端模块，5.下位机，6.横向运动驱动电机，7.纵向运动驱动电机，8.位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型一种无人机航拍模拟装置的控制系统，用于控制设置在被测试地面上方的无人机航拍模拟装置，无人机航拍模拟装置包括门式行走架、用于驱动门式行走架运动的横向运动驱动电机6、安装在门式行走架上的摄像机1、以及用于驱动摄像机1沿门式行走架运动的纵向运动驱动电机7。本实用新型包括通过串口有线通信方式相连接的上位机3以及下位机5，上位机3为PC机，下位机5为单片机，上位机3与摄像机1相连接，下位机5与横向运动驱动电机6以及纵向运动驱动电机7相连接，下位机5上还连接有用于测量摄像机1位置信息的位移传感器8，位移传感器8为两个光电编码器，该两个光电编码器分别同轴安装在横向运动驱动电机6和纵向运动驱动电机7上。还包括用于测量被测试地面高度信息的超声波测距模块2，超声波测距模块2固定安装在摄像机1上，且与上位机3相连接。上位机3与摄像机1、以及超声波测距模块2通过串口有线或无线通信方式相连接。还包括一个或多个手持终端模块4，手持终端模块4与上位机3均通过串口有线或无线通信方式相连接。

上位机3主要用于对摄像机1采集到的视频数据进行智能化处理，并根据处理结果向下位机5发送控制指令。该智能化处理功能包括：全景拼接、自动跟踪、三维重建、局部清晰化等功能。下位机5主要功能包括：控制横向运动驱动电机6以及纵向运动驱动电机7的工作状态；通过光电编码器检测摄像机1位移，从而模拟实现无人机GPRS功能，并将摄像机1的坐标信息发送到上位机3。超声波测距模块2是为三维重建及塌方量计算提供被测试地面高度信息。手持终端模块4是为地面搜救人员从无人机获取目标坐标信息。

本实用新型在工作时：首先上位机3拟定好飞行路径，并按照飞行路径向下位机5发送点击动作指令，使摄像头1进行全景扫描，对目标自动跟踪，操作人员在上位机3视频中选中跟踪对象，自动跟踪功能通过对比目标前后位移差，确定摄像头1下一步运动方向，使运动目标始终保持在视野中心，以实现全景拼接。上位机3结合摄像机1采集到的视频信息和超声波测距模块2采集到的高度信息，重构地面三维立体形状，以实现三维重建。当发生地震、泥石流等突发事件时，可将当前三维数据与先前三维数据对比，计算出山体塌方量，评估灾情严重程度。再者，上位机3将搜救目标位置以及地面图像等信息发送到搜救人员的手持终端模块4，这样能为搜救工作节省时间。