[发明专利]一种采用红外热成像传感器的自动化搜救无人机系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种采用红外热成像传感器的自动化搜救无人机系统和控制方法，机体上设置的旋翼和起落架；所述机体下方的航模电池、热成像传感器以及红外传感器；所述机体内部的分线板、电调、GPS系统、飞行控制系统、传感器信号处理板、无线通讯系统；由于人体体温和外界温度的差异采用热成像传感器相对于普通的摄像头能够在更低分辨率下有更高的识别人体的效果，在夜间普通摄像头的识别率会大大降低，而热成像/传感器会由于环境温度的降低和自然光噪声的消失而提高辨识度。由基站划分搜救区域飞行控制装置按照区域通过生物激励神经网络算法自动实现遍历搜寻，一旦通过热成像传感器检测到人体便发送信号和图像至基站通知搜救人员。

技术领域

本发明涉及搜救无人机领域，尤其是涉及一种采用红外热成像传感器的自动化搜救无人机系统及控制方法。

背景技术

在旅游中被困的旅客、在突发自然灾害中被困的人们以及因为特殊情况被困于特殊地形难以定位的人们，搜救人员一般都是通过人力的地毯式搜救，对于复杂地形，甚至搜寻器械和交通工具无法进入，逐渐的我们使用无人机去这些复杂地形或者广袤地形进行搜救。

随着无人机飞行控制系统的不断提升，加之航模电池的续航能力也在不断发展，近几年来推出了不少搜救无人机，但是存在的问题为主要还是人力操控，进行地毯式搜救依旧需要基站上的搜救人员通过无人机传回的图像判断，而这耗费了大量人力，同时普通摄像头难以分辨背景和被困人员，识别的算法也有一定缺陷并需要消耗大量硬件资源。而红外热成像摄像头相对于普通摄像头可以以更低的分辨率却更高的识别率来识别被困人员。低分辨率决定了热成像的更低成本。而遍历路径规划算法也大大提高了自动化搜救的效率。

发明内容

本发明的目的在于设计了一种提高野外自动化搜救效率，减少无人机成本，采用红外热成像传感器的自动化搜救无人机系统及控制方法。

本发明自动化搜救系统的技术方案为：一种采用红外热成像传感器的自动化搜救无人机系统，包括飞行机构、传感器信号与控制系统；所述飞行机构包括GPS(1)、机身(2)、机臂(3)、脚架(4)、电池(5)、电机(6)、电调(7)、桨叶(8)、分线板(9)、盖帽(10)；所述机身(2)由三层碳纤板叠加而成，所述4个机臂(3)分别安装在机身(1)的四个方向，所述GPS(1)经过支架和底座固定在机身(2)上，所述两个脚架(4)通过螺丝螺母固定在所述机身(2)下方两侧，所述电池(5)安装在所述机身(2)的第三层碳纤板上用以给无人机供电，所述电机(6)分别安装在4个机臂(3)末端，所述桨叶(8)分别和四个电机同轴固定；所述盖帽(10)将桨叶(8)固定在电机轴上，4个电调(7)安装在机身(2)内部分别和4个电机以及飞控相连，以控制飞行的姿态，所述分线板(9)安装在机身(2)内部，连接电池和电调，通过分线板把电源的功率送到各个电调上；所述传感器信号处理与控制系统包括超声波测距传感器(11)，红外激光传感器(12)，红外热成像传感器(13)，信号处理板(14)、飞行控制板(15)；所述飞行控制板(15)安装在机身(2)内部，与信号处理板(14)相连，控制飞机的姿态；所述超声波测距传感器分贝固定在机身(2)的四周，所述红外激光传感器(12)安装在机身(2)最下方正对于地面，所述红外热成像传感器(13)安装在机身前测，拍摄下方的景物，所述信号处理板(14)与飞控连接所述超声波测距传感器(11)，红外激光传感器(12)，红外热成像传感器(13)都与信号处理板(14)相连，得到的传感器经过信号处理板的处理发送到基站或者发送到飞控(15)进行控制。

进一步，所述机身(2)是三层碳纤板采用螺栓固定结构固定。

进一步，所述机臂(3)为空心碳纤圆柱，用螺栓通过上面的空固定在机身上(2)，电机(6)线通过空心的中心连接到机身(2)内部。

进一步，所述超声波测距传感器(11)，红外激光传感器(12)，红外热成像传感器(13)均采用螺栓固定结构固定在机身(2)上。