本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种无人机飞行高度调节系统。
背景技术：
随着时代的不断发展，技术的不断进步和创新，我们工作生活的各个方面都有了飞跃式提高，人性化、智能化、数字化的不断完善，一些传统手段无法解决、比较困难的问题得以解决，复杂问题得以简化。
近些年来，无人机技术迅猛发展，广泛应用于各领域之中。其中，无人机平台的自定位和无人机对目标的定位问题一直以来都是国内外的研究热点，广泛应用于日常生活、航空航天、军事等领域。无人机平台的自定位对于复杂任务的完成至关重要；被动目标定位与跟踪也是目标跟踪领域的发展方向。其中，飞行高度对于定位范围和拍摄范围具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于洪水面积测量的飞行高度调节系统，能够获得高清晰的成像数据，从中提取出准确的洪水目标子图像，确定出洪水目标子图像占据所述地面场景图像的面积百分比以获得洪水实时百分比，并基于所述洪水实时百分比调整无人机的目标高度，同时输出调整后的无人机的目标高度，从而在获得洪水面积的同时不断调整无人机高度以最大程度地检测到当前洪水面积。
本发明至少具有以下三个重要发明点：
(1)通过对目标像素点的各个通道值的比例分析，为图像亮度大小的判断提供了有效的解决方案，另外，采用阿基米德曲线选择待处理图像中的目标像素点，保证了后续亮度判断的准确性；
(2)基于所述分析参考值确定对所述地面场景图像切割得到的碎片数量，同时基于每一个图像碎片自身的对比度确定对所述图像碎片执行图像增强的力度，从而实现了基于图像本身内容的图像增强处理；
(3)计算洪水目标子图像占据地面场景图像的面积百分比以获得洪水实时百分比，并基于所述洪水实时百分比调整无人机的目标高度，以控制无人机飞抵调整后的无人机的目标高度，使得无人机的监控画面中始终保持洪水的全貌。
根据本发明的一方面，提供了一种基于洪水面积测量的飞行高度调节系统，所述系统包括：
飞机动力设备，设置在无人机上，与飞行驱动设备连接，用于在飞行驱动设备的驱动下，带动所述无人机飞行；
飞行数据储存设备，设置在无人机上，与飞行驱动设备连接，用于预先存储各项飞行参数，其中，所述各项飞行参数包括所述无人机飞行限高；
球形摄像设备，设置在无人机上，用于对无人机下方的地面场景进行成像，以获得并输出地面场景图像；
成分比值测量设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述地面场景图像，以所述地面场景图像中的中心像素点为起点，在所述地面场景图像中画出阿基米德曲线，将所述地面场景图像中阿基米德曲线经过的各个像素点作为多个目标像素点；
其中，在所述成分比值测量设备中，还确定所述多个目标像素点的色调通道值、亮度通道值和饱和度通道值，并将每一个目标像素点的色调通道值除以该目标像素点的亮度通道值的结果与该目标像素点的饱和度通道值除以该目标像素点的亮度通道值的结果相加以获得该目标像素点的比例值。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于洪水面积测量的飞行高度调节系统的球形摄像设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于洪水面积测量的飞行高度调节系统的实施方案进行详细说明。
洪水，指的是河流、海洋、湖泊等水体上涨超过一定水位，威胁有关地区的安全，甚至造成灾害的水流。又称大水。
洪水一词，在中国出自先秦《尚书·尧典》。从那时起，四千多年中有过很多次水灾记载，欧洲最早的洪水记载也远在公元前1450年。在西亚的底格里斯－幼发拉底河以及非洲的尼罗河关于洪水的记载，则可追溯到公元前40世纪。洪水是暴雨、急剧融冰化雪、风暴潮等自然因素引起的江河湖泊水量迅速增加，或者水位迅猛上涨的一种自然现象，是自然灾害。从客观上说，洪水频发有其不可抗拒的原因。
进入现代社会以来，人们对洪水的预警能力和抗洪能力在不断增强。如果能够对洪水的实时参数，例如洪水面积，洪水流量，有一个准确的检测，则为后续的抗洪应对措施的制定提供更有价值的参考数据，从而保证抗洪效果。然而，现有技术中并不存在对洪水面积进行实时检测的技术方案。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于洪水面积测量的飞行高度调节系统，从而解决了上述技术问题。
根据本发明实施方案的基于洪水面积测量的飞行高度调节系统包括：
飞机动力设备，设置在无人机上，与飞行驱动设备连接，用于在飞行驱动设备的驱动下，带动所述无人机飞行；
飞行数据储存设备，设置在无人机上，与飞行驱动设备连接，用于预先存储各项飞行参数；
其中，所述各项飞行参数包括所述无人机飞行限高。
接着，继续对本发明的基于洪水面积测量的飞行高度调节系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中，还包括：
球形摄像设备，如图1所示，包括拍摄窗口1、感光孔2、照明孔3、玻璃罩4、塑料罩5和螺旋固件6；
所述球形摄像设备设置在无人机上，用于对无人机下方的地面场景进行成像，以获得并输出地面场景图像；
成分比值测量设备，与所述球形摄像设备连接，用于接收所述地面场景图像，以所述地面场景图像中的中心像素点为起点，在所述地面场景图像中画出阿基米德曲线，将所述地面场景图像中阿基米德曲线经过的各个像素点作为多个目标像素点。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中：
在所述成分比值测量设备中，还确定所述多个目标像素点的色调通道值、亮度通道值和饱和度通道值，并将每一个目标像素点的色调通道值除以该目标像素点的亮度通道值的结果与该目标像素点的饱和度通道值除以该目标像素点的亮度通道值的结果相加以获得该目标像素点的比例值。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中，还包括：
亮度提取设备，与所述成分比值测量设备连接，用于将所述多个目标像素点的比例值相加后除以所述多个目标像素点的数量以获得分析参考值，当所述分析参考值小于等于预设分析阈值时，发出亮度超标信号，还用于当所述分析参考值大于预设分析阈值时，发出亮度低标信号；
碎片决策设备，分别与所述球形摄像设备和所述亮度提取设备连接，用于接收所述分析参考值以及所述地面场景图像，基于所述分析参考值确定对所述地面场景图像切割得到的碎片数量，其中，所述分析参考值越大，对所述地面场景图像切割得到的碎片数量越多；
碎片处理设备，与所述碎片决策设备连接，用于接收所述碎片数量，并基于所述碎片数据对所述地面场景图像进行碎片切割处理，以获得并输出多个图像碎片；
分碎片增强设备，与所述碎片处理设备连接，用于接收所述多个图像碎片，并基于每一个图像碎片自身的对比度确定对所述图像碎片执行图像增强的力度，并将多个执行完图像增强处理的图像碎片复合以获得分碎片增强图像；
洪水解析设备，与所述分碎片增强设备连接，用于接收所述分碎片增强设备，并基于洪水的颜色特征以及洪水的波纹特征从所述分碎片增强设备中解析并分割出对应的洪水目标子图像；
洪水检测设备，设置在无人机上，分别与所述洪水解析设备和所述球形摄像设备连接，用于获取所述洪水目标子图像和地面场景图像，计算所述洪水目标子图像占据所述地面场景图像的面积百分比以获得洪水实时百分比，并基于所述洪水实时百分比调整无人机的目标高度，同时输出调整后的无人机的目标高度，其中，基于所述洪水实时百分比调整无人机的目标高度包括：所述洪水实时百分比越大，调整后的无人机的目标高度越高；
高度检测设备，设置在无人机上，用于检测并输出所述无人机的实时高度；
飞行驱动设备，设置在无人机上，分别与所述高度检测设备和所述洪水检测设备连接，用于接收所述调整后的无人机的目标高度，并在所述调整后的无人机的目标高度低于等于无人机飞行限高的情况下，驱动飞机动力设备以带动所述无人机飞行以使得所述无人机的实时高度等于所述调整后的无人机的目标高度。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中：
所述成分比值测量设备、所述亮度提取设备由dsp处理芯片和协处理器分别实现。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中：
所述dsp处理芯片和所述协处理器被集成在同一块集成电路板上。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中，还包括：
限高报警设备，设置在无人机上，与所述飞行驱动设备连接，用于接收所述调整后的无人机的目标高度，并在所述调整后的无人机的目标高度超过无人机的预设飞行限高时，发出限高报警信息。
在所述基于洪水面积测量的飞行高度调节系统中，还包括：
扬声器，设置在无人机的仪表盘内，与所述限高报警设备连接；
其中，所述扬声器用于接收所述限高报警信息并播放与所述限高报警信息对应的语音报警文件。
另外，dsp处理芯片的内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的dsp指令，可以用来快速的实现各种数字信号处理算法。
根据数字信号处理的要求，dsp处理芯片一般具有如下的一些主要特点：(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法。(2)程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据。(3)片内具有快速ram，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问。(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持。(5)快速的中断处理和硬件i/o支持。(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器。(7)可以并行执行多个操作。(8)支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。
根据dsp处理芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的dsp处理芯片称为定点dsp处理芯片，如ti公司的tms320c1x/c2x、tms320c2xx/c5x、tms320c54x/c62xx系列，ad公司的adsp21xx系列，at&t公司的dsp16/16a，motolora公司的mc56000等。以浮点格式工作的称为浮点dsp处理芯片，如ti公司的tms320c3x/c4x/c8x，ad公司的adsp21xxx系列，at&t公司的dsp32/32c，motolora公司的mc96002等。
不同浮点dsp处理芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的dsp处理芯片采用自定义的浮点格式，如tms320c3x，而有的dsp处理芯片则采用ieee的标准浮点格式，如motorola公司的mc96002、fujitsu公司的mb86232和zoran公司的zr35325等。
采用本发明的基于洪水面积测量的飞行高度调节系统，针对现有技术中洪水面积难以实时检测的技术问题，通过对目标像素点的各个通道值的比例分析，获取准确的图像亮度，并基于每一个图像碎片自身的对比度确定对所述图像碎片执行图像增强的力度，尤为关键的是，计算洪水目标子图像占据地面场景图像的面积百分比以获得洪水实时百分比，并基于所述洪水实时百分比不断调整无人机的目标高度。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。