[发明专利]探测器带有防护装置的飞行器

权利要求书

1.一种探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，包括无人机本体、固定架、探测装置，所述固定架设置于所述无人机本体的下部，所述探测装置通过固定架与无人机本体相连接，所述探测装置包括外壳、上盖、钣金件、电路板、镜头、尾线，其中，所述上盖的一端与所述外壳铰接，所述电路板固定安装在钣金件上，所述钣金件固定安装在所述外壳内，所述外壳包括前盖、中间部分以及后盖，所述镜头安装在所述钣金件上，所述尾线穿过所述后盖与所述电路板连接，所述前盖上开设有视窗，所述视窗内侧覆盖有透明视窗，所述透明视窗的边缘通过前盖压板压住，并固定在前盖上，所述前盖压板为U型槽结构，其底端面上设置有螺纹孔，所述前盖压板通过螺钉与所述上盖连接。

2.根据权利要求1所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，所述探测装置包括第一摄像头和第二摄像头、电源模块、通信模块，第一摄像头为红外成像仪，所述红外成像仪用于采集红外图像信息，第二摄像头为彩色摄像机，所述彩色摄像机用于采集彩色图像信息，所述电源模块用于给所述红外成像仪和彩色摄像机供电，所述探测装置通过通信模块将红外图像信息和彩色图像信息发送给控制系统。

3.根据权利要求1所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，所述无人机本体包括飞行平台及动力系统和自动控制模块，所述自动控制模块包括GPS导航系统、航姿控制系统、高度计以及云台，所述探测装置通过固定架与云台连接。

4.根据权利要求1所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，其中，所述前盖压板为两个，分别固定透明视窗的上下两端。

5.根据权利要求1所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，其中，所述控制系统包括遥控及遥测通讯设备、图像数据接收模块、报警触发模块。

6.根据权利要求1所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，所述探测装置包括图像处理模块，所述图像数据处理模块包括处理红外图像信息的红外探测火焰算法单元，所述红外探测火焰算法单元处理红外图像信息按照如下步骤进行：

(1)从视频图像获取装置获取视频图像序列；

(2)利用背景减除法求取前景区域：红外成像仪采集到图像按照每个像素点进行灰度值的更新学习；

模型灰度值更新学习过程分为：avgY_i+1＝avgY_i*(1-α)+α*avgY_Cur

其中，avgY_i+1分别为对新一帧图像的模型均值训练结果，avgY_i表示建模点当前的高斯模型均值，avgY_Cur为新一帧图像的模型灰度值，α为模型更新因子；

像素点的灰度值更新过程分为背景点和前景点，为了防止疑似火焰前景迅速学入背景导致检测不出来疑似火焰前景，针对背景模型采用不同的更新速率，背景点的模型更新因子通常取值为10％；前景点的模型更新因子通常取值为1％；

(3)根据下述公式，筛选有效前景区域：

即，若该区域平均灰度值大于设定阈值，标记为疑似火焰区域；其中，N为该区域像素点个数，f(x_i)为第i个点像素的灰度值，T为设定阈值；

(4)提取疑似火焰区域特征：包括灰度特征，面积特征、跳跃特征、面积变化特征；

(5)将第(4)步求取的特征，作为BP神经网络的输入，判定该区域是否为火焰；

(6)跟踪统计疑似火焰区域被判定为火焰的次数，当达到阈值Tn时，输出火焰报警。

7.根据权利要求5所述的探测器带有防护装置的飞行器，其特征在于，所述探测装置包括图像处理模块，所述图像数据处理模块包括处理彩色图像信息的烟雾检测算法单元，所述烟雾检测算法单元处理彩色图像信息按照如下步骤进行：

(1)从视频图像获取装置获取视频图像序列；

(2)根据视频图像数据采用累积帧差法求取疑似烟雾区域，累积帧数可按照算法需求自行定义；

帧差法基本原理可以用下面公式看出：

|i(t)-i(t-1)|<T背景

|i(t)-i(t-1)|>＝T前景

其中，i(t),i(t-1)分别为t,t-1时刻对应像素点的像素值,T为阈值；

(3)根据烟雾静态特征具体包括：最小面积、颜色特征、灰度特征和烟雾动态特征具体包括飘动性特、面积变化特征去除虚假信息，判断是否满足烟雾所有特征；

(4)若满足烟雾所有特征，疑似区域将会预警，采用标记Alarm计数，当预警次数Alarm>T时输出烟雾报警，其中T为预警阈值。