[发明专利]带有智能型消防探测装置的飞行器

说明书

技术领域

本发明属于消防监控技术领域，尤其涉及一种带有智能型消防探测装置的飞行器。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。无人机按应用领域，可分为军用与民用。无人机在民用领域用途广泛，主要用于警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。

随着社会经济的快速发展，探测装置已经广泛应用到包括防火、交通、智能识别等领域当中。在某些场合下，探测装置无法有效及时的做好监测工作，尤其是在恶劣环境以及人员难以到达的地方。因此，带有探测装置的无人机被人们设计了出来。

在某些场景下，需要探测装置反应迅速，以便及时发现和处理事故，避免更大损失发生。鉴于此，本发明提供了一种带有智能型消防探测装置的飞行器。

发明内容

本发明的目的在于一种带有智能型消防探测装置的飞行器，以便在某些场景下，探测装置可以反应迅速，及时发现和处理事故，避免更大损失发生。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种带有智能型消防探测装置的飞行器，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、数据处理模块，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，所述红外成像仪和彩色摄像机与数据处理模块相连接，所述数据处理模块用于对红外图像信息和彩色图像信息进行消防预警分析，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与控制系统连接。

其中，所述探测装置还包括外壳，所述第一摄像头和第二摄像头、电源模块、通信模块安装于所述外壳内，所述外壳的前端安装有透明视窗。

其中，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。

其中，所述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。

其中，所述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