[发明专利]一种基于图像探测的无人机识别方法

说明书

本发明公开了一种基于图像探测技术的无人机识别方法，可调焦相机采集低空目标图像，通过USB接口实时地将图像数据发送到PC机的存储器中，读取图像数据；采用Faster R‑CNN算法进行运动目标检测，对目标图像进行初次识别，判断是否为无人机并报警；PC对运动目标坐标解析，FPGA通过串口发送平台姿态控制字实现二维控制云台的控制，实时跟踪目标；用Sobel算法评价跟踪的目标图像清晰度，得到最佳对焦值，FPGA通过串口发送相机焦距控制字实现相机的自适应调焦，对运动目标再次识别，判断是否为无人机并报警。本发明通过图像探测技术设计无人机识别方法对低空飞行目标进行检测识别、目标跟踪和自适应放大，提高了对低空无人机的检测识别的实时性和准确性。

技术领域

本发明涉及图像识别技术，具体涉及一种基于图像探测的无人机识别方法。

背景技术

无人机技术的快速发展以及无人机的使用门槛不断降低，使得无人机在军事、民用等领域得到了广泛应用的同时也引发了一些新的问题，比如无人机非法入侵、无人机碰撞行人等侵犯他人隐私、危害公众安全问题，因此加强对无人机的检测识别和监测报警势在必行。

目前针对低空飞行无人机的探测手段主要包括雷达检测、无线电探测和光电图像探测等。雷达探测通过接受无人机的回波信息，获取无人机的速度、位置等特征信息来识别无人机，但对体积小、低噪声和防电干扰性强的无人机的检测识别较为困难；无线电探测通过监测无人机的使用频率来识别无人机，但对不发射无线电信号的无人机难以发现；光电图像探测是通过对摄像装置采集的无人机图像信号特征进行检测识别目标，在光电图像探测的基础上，结合目标跟踪和自适应调焦技术，克服了传统光电图像探测对远距离、小目标和存在相似形态干扰的无人机检测识别的局限性，可以有效的在复杂环境下检测无人机目标，提高识别的准确率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图像探测的无人机识别方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于图像探测技术的无人机识别方法，包括如下步骤：

步骤1，可调焦相机采集低空目标图像，通过USB接口实时地将图像数据发送到PC机的存储器中，读取图像数据；

步骤2，采用Faster R-CNN算法进行运动目标检测，对目标图像进行初次识别，判断是否为无人机并报警；

步骤3，PC对运动目标坐标解析，FPGA通过串口发送平台姿态控制字实现二维控制云台的控制，实时跟踪目标；

步骤4，用Sobel算法评价跟踪的目标图像清晰度，FPGA通过串口发送相机焦距控制字实现相机的自适应调焦，对运动目标再次识别，判断是否为无人机并报警。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：1)采用光电图像探测手段，具有抗干扰性强、直观清晰、布站灵活等，提高探测系统对环境的鲁棒性；2)采用运动目标的快速跟踪技术，精准寻找目标位置并实时跟踪，提高探测系统的精确性；3)采用运动目标自适应放大技术，实现对相机焦距的自动控制，成像质量更为清晰，提高探测的正确率。

附图说明

图1为本发明基于图像探测的无人机识别系统的硬件结构图。

图2为本发明基于图像探测的无人机识别方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，基于图像探测的无人机识别方法所涉及的系统，包括可变焦相机、USB接口、PC、二维控制云台、FPGA和串口电路。其中可变焦相机用于采集包括低空目标图像；USB口用于图像实时传输给PC；PC用于对低空目标图像的检测识别；二维控制云台用于调整可变焦相机的水平旋转和俯仰；FPGA用于根据识别的低空目标的位置和大小调整二维控制云台的姿态和相机的焦距，串口用于FPGA对二维控制云台和可变焦相机的控制字的通信。

如图2所示，基于图像探测的无人机识别方法，包括以下步骤：