[发明专利]基于RGB_D和深度卷积网络的无人机识别定位系统

权利要求书

1.一种基于RGB_D和深度卷积网络的无人机识别定位系统，其特征在于，包括摄像头监控模块、无人机识别模块、二维图像生成三维网格模块和RGB_D测距定位模块；

所述摄像头监控模块用于获取整个监控区域的图像；

所述无人机识别模块接收到摄像头监控模块获取的监控区域的图像，与预存的无人机图像特征进行匹配，识别监控区域中是否存在无人机；

二维图像生成三维网格模块用于当无人机识别模块识别出监控区域中存在无人机时，通过图卷积神经网络将摄像头监控模块获取的监控区域的图像生成三维网格图；

RGB_D测距定位模块用于当无人机识别模块识别出监控区域中存在无人机时，通过双目摄像头获取监控区域的RGB_D图像，并根据监控区域的RGB_D图像中无人机与双目摄像头颜色深度的关系计算得到两者之间的距离，结合三维网格图得到的无人机方向，实现对无人机的具体定位；RGB_D测距定位模块根据下式计算无人机和双目摄像头之间的距离：

其中，C₁和C₂表示无人机和双目摄像头的颜色，C_1,R和C_2,R分别表示无人机和双目摄像头的颜色的R通道，C_1,G和C_2,G分别表示无人机和双目摄像头的颜色的G通道，C_1,B和C_2,B分别表示无人机和双目摄像头的颜色的B通道；根据无人机与双目摄像头的颜色差得到两者间的距离；

所述摄像头监控模块包括若干摄像头，各个摄像头分别布置于监控区域的不同位置，所有摄像头的摄像范围加总起来涵盖整个监控区域；

各个摄像头分散地环绕式安装，保证在任一摄像头的视角中能够看到该摄像头左右两侧相邻的摄像头。

2.一种利用权利要求1所述的系统进行无人机识别定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、摄像头监控模块用于获取整个监控区域的图像；

S2、无人机识别模块接收到摄像头监控模块获取的监控区域的图像，与预存的无人机图像特征进行匹配，识别监控区域中是否存在无人机；

S3、当无人机识别模块识别出监控区域中存在无人机时，二维图像生成三维网格模块通过图卷积神经网络将摄像头监控模块获取的监控区域的图像生成三维网格图；RGB_D测距定位模块通过双目摄像头获取监控区域的RGB_D图像，并根据监控区域的RGB_D图像中无人机与双目摄像头颜色深度的关系计算得到两者之间的距离，结合三维网格图得到的无人机方向，实现对无人机的具体定位；

步骤S1中，摄像头监控模块中所有摄像头均将获取的图像传输至无人机识别模块；步骤S2中，所述无人机识别模块对在同一时间点上所有摄像头采集的监控区域的各帧图像进行分析，同时将各帧图像与预存的无人机图像特征进行匹配，识别出各帧图像中是否出现无人机，从而确定在该时间点上监控区域是否出现无人机；步骤S3中，二维图像生成三维网格模块同时结合了所有摄像头在同一时间点上采集的监控区域的各帧图像计算生成整个监控区域的三维网格图；

步骤S3中，RGB_D测距定位模块根据下式计算无人机和双目摄像头之间的距离：

其中，C₁和C₂表示无人机和双目摄像头的颜色，C_1,R和C_2,R分别表示无人机和双目摄像头的颜色的R通道，C_1,G和C_2,G分别表示无人机和双目摄像头的颜色的G通道，C_1,B和C_2,B分别表示无人机和双目摄像头的颜色的B通道；根据无人机与双目摄像头的颜色差得到两者间的距离。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述预存的无人机图像特征的获得过程为：无人机自动识别模块中预存一组功能和设计都不相同的无人机图像并从中提取无人机图像特征。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述二维图像生成三维网格模块具体通过一个多层的图卷积神经网络提取监控区域的图像的不同层次的特征，进而通过级联网格变形网络生成三维网格图。