[发明专利]无人机视觉跟踪系统及其控制方法

说明书

本发明实施例提供一种无人机视觉跟踪系统及其控制方法，其中系统包括：设置在无人机上的三轴稳定云台，三轴稳定云台与变焦相机连接；主控模块，用于向变焦相机发送相机参数，以使得变焦相机根据相机参数拍摄图像并将拍摄的图像输出至主控模块，还用于接收外部发送的控制指令，并根据控制指令保存图像或者将图像以及配置参数发送至图像处理模块；图像处理模块，用于根据配置参数对主控模块发送的图像进行处理，并将处理结果返回至主控模块；相应地，主控模块还用于根据处理结果向三轴稳定云台输出控制信息，以使得三轴稳定平台控制变焦相机的姿态。本发明实施例结构简单、智能化程度高且使用方便。

技术领域

本发明实施例涉及无人机技术领域，更具体地，涉及无人机视觉跟踪系统及其控制方法。

背景技术

现代的无人机通常被定位为“会飞的智能摄像机”，其核心技术也围绕此宗旨展开，主要包括自动驾驶仪、智能视觉云台以及图像传输模块。其中智能视觉云台作为核心单元，已经是各大无人机厂家的竞争热地。

智能云台通俗的说就是挂载智能摄像机的三轴稳定云台。为抵消机身晃动或者震动的影响，航拍云台通常需要在水平、横滚、俯仰三个轴向对相机进行增稳；为使得无人机能够智能的进行某些操作，需要利用智能视觉图像处理技术对视频场景进行分析，从而与自动驾驶仪一起完成视觉定位、视觉跟踪、自主目标探测、地形跟随飞行等功能。

目前市场上现有的或可见于报道的智能云台产品主要由几家知名无人机公司设计和生产。比如某公司最新推出的视觉云台采用一体式云台相机和超清定焦镜头组合，其镜头视场角为94°，云台采用三轴(俯仰、横滚、偏航)稳定系统，俯仰角可控转动范围为30°至-90°，横滚和偏航不支持外部控制，并集成了智能视觉目标追踪功能,但其跟踪的稳定性还有待提高。总的来说，现有视觉云台产品大多数由无人机公司设计和生产，其在视觉图像处理方面的技术水平还有待提高，产品难以满足越来越丰富的无人机视觉应用需求，如目标多分辨率拍摄、目标自主探测等。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无人机视觉跟踪系统及其控制方法。

第一个方面，本发明实施例提供一种无人机视觉跟踪系统，包括：

设置在无人机上的三轴稳定云台，所述三轴稳定云台与变焦相机连接；

主控模块，用于向所述变焦相机发送相机参数，以使得所述变焦相机根据所述相机参数拍摄图像并将拍摄的图像输出至所述主控模块，还用于接收外部发送的控制指令，并根据所述控制指令保存所述图像或者将所述图像以及配置参数发送至图像处理模块；

所述图像处理模块，用于根据配置参数对主控模块发送的图像进行处理，并将所述处理结果返回至所述主控模块；相应地，所述主控模块还用于根据所述处理结果向所述三轴稳定云台输出控制信息，以使得所述三轴稳定平台控制所述变焦相机的姿态。

优选地，所述三轴稳定云台包括：

三轴云台，包括俯仰轴电机、横滚轴电机以及航向轴电机，其中，所述俯仰轴电机用于控制变焦相机的横滚姿态角，所述横滚轴电机用于控制变焦相机的横滚姿态角，所述航向角电机用于控制相机的航向姿态角；

增稳模块，用于控制所述三轴云台保持所述变焦相机姿态稳定以及根据所述控制信息控制所述三轴云台改变所述变焦相机的姿态。

优选地，所述变焦相机通过标准LVDS接口与所述主控模块交互。

优选地，所述图像处理模块对图像进行处理，具体为动目标指示以及变视场下的视觉目标跟踪。

优选地，所述主控模块通过HDMI接口与外部进行交互，具体地，所述主控模块通过HDMI接口向外部输出所述图像以及接收外部发送的控制指令。

第二个方面，本发明实施例提供一种无人机视觉跟踪系统的控制方法，包括：