[发明专利]基于双核DSP手势控制室内四旋翼无人机

说明书

本发明涉及一种基于双核DSP手势控制室内四旋翼无人机，姿态传感器模块获取飞行器的姿态信息和方位信息；测距定高模块获取无人机的高度信息；视觉处理模块采用双摄像头模组结合Opencv及Openmv进行定点和手势识别，底部摄像头模组用于采集地面信息，完成定点功能，侧方摄像头模组用于完成手势识别，具体通过调用机器视觉库算法函数，采用像素坐标法计算出像素的坐标值，判断出手势控制的上下左右方向，采用像素点数法计算出手势的前后控制方向；飞控模块采用双核CPU，一个CPU用来获取无人机的姿态信息与高度进行数据融合，另外一个CPU根据PID控制算法输出PWM波形来控制电调，实现对四旋翼飞行器的控制。本发明简化了无人机硬件设计，优化了手势识别控制算法。

技术领域

本发明涉及无人机飞控优化与图像识别技术，具体涉及一种基于双核DSP手势控制室内四旋翼无人机。

背景技术

随着无人机技术不断发展以及无人机应用的范围越来越广，传统无人机(UAV)操控系统复杂度高、专业性强的问题，迫切希望能推出一种简单的无人机操控系统，这样可以使无人机的应用更加广泛。随着图像识别技术的不断成熟，再加上嵌入式芯片的发展，目前已经开发出机器视觉库，这样就可以实现嵌入式手势识别来控制无人机，其工作过程如下：首先启动无人机飞行到一定的高度，当无人机检测人脸后就会解锁自动悬停，然后利用手势操作，通过视觉模块处理后送给飞控系统，就可以让无人机升高、降低、飞左、飞右。向左或向右移动手掌，无人机会向对应方向移动，所有的飞行路线都按照手势动作来。目前市场上已经有一些手势控制无人机，但主要是用于室外，安全性不高，功能比较单一。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于双核DSP手势控制室内四旋翼无人机。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于双核DSP手势控制室内四旋翼无人机，包括飞控模块、姿态传感器模块、测距定高模块、视觉处理模块、电源模块，其中：

姿态传感器模块用于获取飞行器的姿态信息和方位信息，包括无人机的俯仰角、翻滚角、航向角，并将数据传回飞控模块；

测距定高模块用于获取无人机的高度信息，并将数据传回飞控模块；

视觉处理模块采用双摄像头模组结合Opencv及Openmv进行定点和手势识别，双摄像头模组中底部摄像头模组用于采集地面信息，完成定点功能，侧方摄像头模组用于完成手势识别，具体通过调用机器视觉库算法函数，采用像素坐标法计算出像素的坐标值，判断出手势控制的上下左右方向，采用像素点数法计算出手势的前后控制方向，并将数据传回飞控模块；

飞控模块采用双核CPU，一个CPU用来获取无人机的姿态信息与高度进行数据融合，另外一个CPU根据PID控制算法输出PWM波形来控制电调，实现对四旋翼飞行器的控制；

电源模块为其他模块供电。

进一步的，所述飞控模块采用TI C2000双核处理器作为飞控系统，该芯片具体型号为TMS320F28379D。

进一步的，所述姿态传感器模块采用惯性传感器单元和高度位置信息传感器单元，惯性传感器具体型号为MPU6500和LSM303D，高度位置信息传感器具体型号为MS5611。

进一步的，所述测距定高模块采用激光测距传感器，激光测距传感器具体型号为TFmini Plus。

进一步的，所述底部摄像头模组采用博通公司的BCM2837处理器以及500万像素的摄像头；侧方摄像头模组采用Openmv模块，搭配OV7725摄像头。

进一步的，所述电源模块采用元器件TLV70033低压差线性稳压器，为单片机等其他模块供电。

进一步的，无人机采用全封闭设计。

一种手势控制室内四旋翼无人机控制方法，所述手势控制室内四旋翼无人机采用上述无人机，具体控制方法为：