[实用新型]一种用于单目机载目标检测的系统

说明书

本实用新型属于无人机技术领域，公开了一种用于单目机载目标检测的系统，包括：导航单元，包括至少一个惯性测量单元；成像相机，捕捉无人机周围场景的两幅或多幅图像；与计算机系统连接的成像相机和导航单元；计算机系统执行空中目标，检测算法和计算过程，两个或两个以上的图像帧利用导航，计算机经计算后每两个或多个图像帧来生成一个补偿背景图像；从运动补偿背景图像序列检测运动物体；激光测距仪，与计算机系统连接，用于提供距离测量到一个或多个检测对象；与计算机系统相连的飞行控制系统；用于实现飞行器姿态的控制。

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，尤其涉及一种用于单目机载目标检测的装置。

背景技术

无人机(UAV)需要感知和避免障碍物的存在和位置，以便安全地导航路径以完成任务。无人机还需要从周围环境中检测其他机载物体。然而，功率和重量的限制影像了无人机中可能采用的感测技术。立体图像处理需要图像传感器的重复性，以便捕获可用于确定机载物体的范围的图像。另外，在许多应用中，使用立体图像对于所需深度分辨率的图像传感器所需的分离超过了可用尺寸(例如，翼展)。单个传感器技术，如雷达，激光雷达和毫米波雷达(以及为这种设备供电所需的电源)通常太重，无法用于轻型无人机设计。现有专利：一种基于移动设备单目相机的场景重建方法及装置CN201610859387.5；提供一种基于移动设备单目相机的场景重建方法及装置。用同一智能设备单目相机(含单个摄像头)在不同位置拍摄同一场景相同物体的思想来模拟双目立体视觉，即：将智能设备tl时刻(第一次)拍照的位置设为相机1所处位置，将智能设备t2时刻(第二次)拍照位置设为相机2所处位置；通过对这两个时刻拍摄图像进行数据处理得到单目相机内外参数，然后通过得到的稠密视觉差值得到tl时刻图像的任意位置的视觉差值，进行三维场景重建。一种基于单目相机和三维力传感器的工业机器人抓取方法CN201610807413.X；提供了一种基于单目相机和三维力传感器的工业机器人抓取方法，其模拟人的视觉和触觉感知系统实现机器人对目标物的抓取工作，采用六自由度关节式工业机器人作为执行单元，使用单目相机进行环境感知、三维力传感器控制机器人调节姿态的方法，有效解决了物体识别设备成本高，对物体摆放要求严格等特殊限定的问题。一种基于单目视觉传感器的硅MEMS陀螺误差估计与校正方法CN201610740714.5。提供一种基于单目视觉传感器的硅MEMS陀螺误差估计与校正方法。该方法以低成本硅MEMS陀螺和单目视觉传感器为测量器件，采用Kalman滤波信息融合的思路，实时估计校正硅MEMS陀螺误差，以提高全飞行过程中惯性导航和飞行控制系统的精度。本实用新型可用于任何包含单目视觉传感器和娃MEMS陀螺的无人机导航系统中。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前的无人机功率和重量控制的约束，限制了传感技术可用于无人机机载的立体图像处理需要为图像传感器采集图像，不可以用来确定一个范围内的空中目标；使用立体图像对于所需深度分辨率的图像传感器所需的分离超过了可用尺寸(例如翼展)；单个传感器技术，如雷达，激光雷达和毫米波雷达通常太重，无法用于轻型无人机设计。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于单目机载目标检测的系统和方法。

本实用新型是这样实现的，一种用于单目机载目标检测的系统，所述用于单目机载目标检测的系统包括：

导航单元，包括至少一个惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)、其他导航系统；

成像相机，用于捕捉无人机周围场景的两幅或多幅图像；

与计算机系统连接的成像相机和导航单元；计算机系统执行空中目标，检测算法和计算过程，两个或两个以上的图像帧利用导航，计算机经计算后每两个或多个图像帧来生成一个补偿背景图像；从运动补偿背景图像序列检测运动物体；

激光测距仪，与计算机系统连接，用于提供距离测量到一个或多个检测对象；

与计算机系统相连的飞行控制系统；用于实现飞行器的飞行方式、速度、高度、姿态等的控制。