[实用新型]基于无人机的三维全景视频远程监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种基于无人机的三维全景视频远程监控系统。

背景技术

近年来，随着无人机技术的发展，其应用面越来越广，尤其无人机航拍和图传功能得到了广泛应用。无人机在视频监控领域的应用上，其空中灵活移动，无视野障碍的特点，解决了传统地面监控技术不能满足临时指定监控区域，大范围监控要求的问题。例如，公安部门对指定区域的监视任务和情报收集，森林火灾、洪涝灾害等自然灾害的监测和救援等。现有无人机视频监控设备为无人机端单台摄像头视频采集，视频图像通过无线传输设备发送到地面监控终端，实现对指定区域的空中俯视监控，但监控角度有限，不能实现360度范围的监控，且监控视频为二维画面，同时，监控终端为单台，不能满足不同地点的多部门同时监控的要求。所以亟需一种监控范围广、无死角、多台监控终端随意地点监控的三维全景视频远程监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于无人机的三维全景视频远程监控系统。

这种三维全景视频远程监控系统监控灵活机动、监控范围广、监控无死角、监控信息同步性高、监控实时性好、可多点同时监控。

实现本实用新型目的的技术方案是：

基于无人机的三维全景视频远程监控系统，包括

空中无人机端，所述空中无人机端包括无人机机体，无人机机体设有主控制器模块和分别与之电连接的视频采集模块、第一无线通信模块，视频采集模块用于无人机机体采集视频图像，主控制器模块用于对空中无人机端的总体控制和协调工作，主控制器模块将采集到的视频图像进行压缩编码处理，处理后的视频图像由第一无线通信模块发送至地面服务器端；

地面服务器端，所述地面服务器端包括嵌入式控制器模块和分别与之电连接的图像处理模块、存储模块、LCD显示模块、对外接口模块、第二无线通信模块、输入设备和应用软件模块，嵌入式控制器模块用于对地面服务器端的总体控制和协调工作， 第二无线通信模块接收来自空中无人机端由第一无线通信模块发送的视频图像，视频图像由图像处理模块生成三维全景视频，存储模块用于存储由图像处理模块生成的三维全景视频文件，LCD显示模块为人机交互界面平台，同时用于显示、播放由图像处理模块生成的三维全景视频，外接口模块用于与外挂计算机连接通信，方便各种应用程序的烧写和由图像处理模块生成的三维全景视频文件转载，输入设备用于输入指令信息，应用软件模块为各种应用软件的集合载体；

监控端，所述监控端为可移动监控终端，可观看实时三维全景视频；

空中无人机端通过第一无线通信模块和地面服务器端的第二无线通信模块无线连接，监控端与地面服务器端通过网络连接。

所述视频采集模块包括摄像头、电机和摄像头驱动电路，摄像头驱动电路接收主控制器模块输入的控制信号，根据控制信号驱动电机转动，电机进一步带动摄像头转动，快速采集监控区域各方向的视频图像。

所述嵌入式控制器模块包括嵌入式芯片的最小系统，其中，嵌入式控制器芯片采用ARM Cortex-A9处理器，嵌入式控制器模块为地面服务器端核心模块，控制、协调地面服务器端的各个模块工作。

所述图像处理模块包括全景视频拼接单元和三维建模单元，全景视频拼接单元用于对各个方向的图像进行拼接处理，生成单帧的全景图像，得到全景视频，三维建模单元用于根据全景视频拼接单元得到的全景视频信息，执行立体三维建模，生成三维全景视频。

所述全景视频拼接单元设有GPU图形处理器，GPU图形处理器完成对图像的预处理、图像配准、图像融合。

图像预处理是对产生几何畸变的图像的校正，同时，融入帧图像增强算法，对清晰度较低的图像实现图像增强；图像配准步骤使用帧图像配准算法，完成图像特征点检测、特征描述和特征匹配，使图像间互相重叠部分对准，将待拼接图像转换到参考图像的坐标系，构成完整的图像；图像融合步骤使用帧图像融合算法，该算法具有渐变性，保证拼合边界平滑过渡，消除拼接线，生成平滑无缝的全景图像。

所述的LCD显示模块包括LCD显示电路和液晶触摸屏幕。

所述的对外接口模块设有USB接口电路、串口电路。

所述的可移动监控终端为至少2个。

所述的可移动监控终端为4个。

所述无人机为无人直升机或多旋翼无人机。

所述输入设备包括键盘或者鼠标。

上述无人机的三维全景视频远程监控系统图像采集控制方法，包括如下步骤：

S1.视频图像采集：视频采集模块对监控区域进行视频采集，视频图像采集包括：