用于干扰无人机的隐私保护装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于干扰无人机的隐私保护装置，包括：光学捕获装置，图像分析装置，跟踪锁定装置，以及干扰发射装置；根据本发明的隐私保护装置，基于通过干扰无人机的航拍器工作从而保护一定范围内隐私，能够以高效率、低成本的方法实现隐私保护，同时由于完全采用光学被动方式跟踪，无需发射电信号，不会影响其它电子设备的正常工作，当干扰结束后，图像获取装置依然可以执行正常图像获取操作，妥善解决了由于无人机航拍导致的公共安全和个人隐私保护问题。
【专利说明】
用于干扰无人机的隐私保护装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于干扰无人机的隐私保护装置，具体设及一种通过干扰无人机 携带的图像获取装置正常工作而保护一定范围内隐私的装置。
【背景技术】
[0002] 近年来无人机的使用得到了长足的发展，相比较早年间主要存于军事领域的应 用，如情报侦察，军事测绘，电子对抗，通信中继，巡航巡逻等，现在的无人机更多被民用领 域所提及，正在逐步实施或有望应用于气象探测、航空拍摄、地貌勘测、快递货物等领域，拓 展出越来越广泛的应用前景。但是，运样的应用尚存在很多法律制度上的障碍，除了各国实 行的空域管理方面的限制政策外，无人机使用中可能需携带的航拍装置所进行的拍摄对拍 摄对象的隐私权的侵扰问题也逐渐引起关注，并引发激烈的讨论，成为影响无人机应用前 景拓展的一大障碍。对于诸如保密单位、私人宅院等地域，都需要必要的干扰无人机的航拍 行为，W避免泄密或者隐私泄露。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在提供一种用于干扰无人机的隐私保护装置，能够在不影响无人机正常 工作的情况下，在隐私监控范围内干扰无人机的航拍部件，使所述航拍部件在被干扰时无 法正常获取受保护的隐私范围内的图像信息，从而保护隐私；当无人机飞离隐私监控范围 后，干扰因素消失，其航拍部件恢复正常拍摄工作。
[0004] 根据本发明的一种用于干扰无人机的隐私保护装置，包括：
[0005] 光学捕获装置，获取隐私监控范围内的图像；
[0006] 图像分析装置，接收光学捕获装置传送来的图像，执行对图像的分析从而确认无 人机的信息；
[0007] 跟踪锁定装置，获得所述图像分析装置确认后的信息，并根据上述信息执行对无 人机的跟踪锁定；
[0008] 干扰发射装置，根据跟踪锁定装置的控制发射干扰波，W干扰无人机的航拍成像 器件，所述航拍成像器件在无人机飞离隐私监控范围后恢复正常工作。
[0009] 其中，所述光学捕获装置包括至少一个光学透镜组和光学成像器件；
[0010] 还可进一步包括扫描装置，所述至少一个光学透镜组的参数根据隐私监控范围所 在地的空域管理规定相匹配。
[0011] 干扰发射装置至少包括瞄准器和干扰波源。所述瞄准器是电控云台或电控振镜。 所述干扰波源为激光光源。干扰发射装置进一步包括发射参数计算器，所述发射参数计算 器从所述图像分析装置获得无人机的相关信息W计算安全功率和偏离值。所述干扰波源按 照安全功率和/或偏离值向无人机发射干扰波。
[0012] 优选的，所述图像分析装置包括数据库更新接口，用W更新预存的有关无人机的 ?胃息D
[0013] 相应的，本发明还公开了 一种隐私保护方法，包括，
[0014] 通过光学捕获装置获取隐私监控范围内的图像；
[0015] 向图像分析装置传送所述捕获到的图像，利用图像分析装置分析确认无人机的信 息；
[0016] 将确认的无人机的信息通知跟踪锁定装置，W执行对无人机的跟踪锁定；
[0017] 使干扰发射装置对跟踪锁定装置锁定的无人机发射干扰波，干扰无人机的航拍成 像器件，所述航拍成像器件在无人机飞离隐私监控范围后恢复正常工作。
[0018] 根据本发明的隐私保护装置和方法，能够W高效率、低成本的安全方法干扰无人 机的图像获取装置，同时由于完全采用光学被动方式跟踪，无需发射电信号，不会影响无人 机的正常飞行，当无人机脱离隐私保护装置所需保护的隐私范围后，依然可W执行正常图 像获取。
【附图说明】
[0019] 图1为本发明的用于干扰无人机的隐私保护装置框图
[0020] 图2为根据本发明具体实施例的光学捕获装置的示意图
[0021] 图3为根据本发明具体实施例的干扰发射装置的示意图 具体实施例
[0022] W下对本发明示例性实施例进行详细的描述W解释本发明，其示例表示在附图 中，其中，相同的标号始终表示相同部件。
[0023] 根据本发明的隐私保护装置，参见图1，包括光学捕获装置1，图像分析装置2,跟 踪锁定装置3 W及干扰发射装置4,所述光学捕获装置将获取的图像传送至图像分析装置， 执行对图像的分析从而实现对无人机信息的确认，所述信息可W包括无人机飞临隐私监控 区域的通知信息和捕获得到的无人机图像的特征信息。对上述信息确认后，图像分析装置 向跟踪锁定装置发送信号W执行跟踪锁定，所述跟踪锁定装置对无人机进行跟踪锁定后， 控制干扰发射装置发射干扰波，W干扰无人机上携带的成像器件。下面将分别介绍各装置 的工作方式。
[0024] 光学捕获装置
[00巧]如图2所示，所述光学捕获装置1具有光学透镜组11和光学成像器件12,其光学 透镜组所需光学特性参数可W根据隐私监控范围的需求来确定，通常采用长焦距透镜组较 为适宜。由于空域管理政策的存在，民用无人机飞行速度和高度都必然受到所在地空域管 理的限制，优选的所述光学透镜组11的光学特性参数与所监控地空域管理规定相适宜，例 如：假设某地区规定对民用无人机开放空域范围为h米W下相对高度计算）的空域，飞 行限速为C米/秒，则光学透镜系统的焦距f可W表达为：
[0026] f = F(p，h，A)，即f可W表达为由参数P，h和A决定的函数，
[0027] 其中，P为所述光学成像器件感光单元祀面尺寸，A为光学捕获装置需要监控的空 域范围（即光学透镜系统的视场范围）。通常P为1/2英寸或3/4英寸，可W取一种函数表 达为：
[0028]
[0029] 此时，如果所用的祀面尺寸p和无人机飞行高度h -定的前提下，焦距f越大，视 野内的监测空域范围越小，但较大的f，能够获得更高的光学成像分辨率，从而实现更高的 判别和定位精度。
[0030] 为了解决大焦距下监控范围受限，实现对大监控范围内实现全覆盖，所述光学捕 获装置1可W进一步包括扫描装置13 W在单位时间内对监控范围内完成全景不间断扫描， 或者，可替代的，W多个成像范围相互匹配的光学透镜组11来完成对隐私监控范围的全覆 盖，确保在无人机飞临隐私监控范围时，光学捕获装置1可W及时捕获无人机的光学图像， 如本领域技术人员熟知的，CCD、CMOS、MEMS等光学成像元件可W作为光学成像器件12使 用，但本发明也不限于此，其它可W置于光学透镜组成像面的光学成像器件，包括通用型的 光学捕获装置，如CCTV探头等，只要其各项参数满足对无人机的监控要求，均可作为本发 明的光学成像器件使用。
[0031] 图像分析装置
[0032] 具体的，根据本发明的图像分析装置和跟踪锁定装置可W借由通用计算机配合相 应的软件实现，但也不限于此，W相互独立的执行图像分析功能的处理器和执行跟踪锁定 的诸如小型雷达配合实现亦能够作为本发明的技术方案。现有技术中存在多种能够满足 识别图像内特定物要求的图像分析装置，W及相应的对运动物体进行跟踪锁定装置，为成 本考虑W及便于维修替换的目的，可W直接作为本发明的图像分析装置和跟踪锁定装置使 用，在此不再冗述。
[0033] 对于本发明的图像分析装置，由于其主要针对民用范围内的无人机进行，出于成 本、易用W及反馈时间等方面的考虑，并不必须军用级别的精度。一种常见的执行图像分 析软件工作流程为，采用对连续视频图像帖分别进行去噪一一二值化一一采样一一提取特 征点的处理方法，得到特征点和特征点的行进速度等反应无人机图像特征的信息，进而检 索图像分析装置2预存数据库21中预存的无人机图像特征点和速度参数，如果对比结果为 符合，则认定其为无人机图像，向跟踪锁定装置发送此无人机可能的类型W及图像获取时 的位置信息，进而跟踪锁定装置执行跟踪锁定。优选的，图像分析装置中的预存数据库可W 被定时更新，从而确保能够识别出最新类型的无人机图像，为此，所述图像分析装置2进一 步包括数据库更新接口 22,所述接口可W为网络通信端口或者诸如USB等的标准数据传输 接口。一些常见的目标分类识别算法：诸如支持向量机算法，神经网络算法，模糊聚类算法 (FCM)，主成分分析（PCA)算法等亦可用于本发明的图像识别装置W识别无人机图像。而诸 如帖间差分法，背景差分法，光流法等广为研究的运动目标检测和跟踪算法也可适用于本 发明的跟踪锁定装置。
[0034] 干扰发射装置
[0035] 如图3所示，根据本发明的干扰发射装置4,至少包括瞄准器41和干扰波源42,所 述瞄准41可W是电控云台或电控振镜；干扰波源42优选为激光光源，激光光源的发光波 长可W是红外到可见光波段的任意波长或几种波长的组合；激光光源的强度控制在安全范 围内，仅造成无人机航拍装置中诸如CCD等成像器件的输出达到饱和（过曝）而不烧毁，由 于无人机W运动姿态飞越隐私监控范围，耗时有限，短时间成像器件输出饱和并不影响成 像器件的后续使用。优选的，为安全考虑，所述干扰发射装置4进一步包括发射参数计算器 43,其连接至图像分析装置，根据图像分析装置获得的无人机特征信息和位置信息，计算安 全功率和偏离值，使干扰波源按照安全功率和/或偏离值向无人机发射干扰波。
[0036] W下内容对偏离值进行具体的描述。根据本发明的上述实施例，图像分析装置对 图像分析通过比较得出，通常运样的分析方法可W得到无人机的外形特征信息，所述的外 形特征信息如果与预存的已知无人机类型相吻合，则可W直接确定其是否携带了航拍设备 W及航拍设备在无人机上的具体位置，在此情况下，优选使跟踪锁定装置直接锁定无人机 上的航拍设备，同时，发射参数计算器43也获得图像分析装置传送的无人机特征信息和位 置信息，计算出安全功率值和偏移量，并最终按照安全功率值和/或偏移量进行干扰波发 射，即在干扰波源满足安全功率要求时按照安全功率发射，在干扰波源发射功率无法满足 安全功率要求时（功率不可调或最低功率超过安全功率），按照偏移量W最低功率进行干 扰波发射（即使诸如激光不会直接射入无人机的航拍装置，而是照射在航拍装置附近）。特 别的，如果已经确定无人机上必然没有携带航拍设备，则干扰发射装置不发射干扰波。
[0037] 可W预期的，无人机的外形特征信息可能存在不符合预存的已知无人机类型的情 况，但其外形特征信息符合无人机的基本特征，且满足飞行速度，则图像分析装置依然会将 其判断为无人机并通知跟踪锁定装置进行跟踪锁定，此时发射参数计算器43获得的无人 机特征信息和位置信息W预定方法进行估算，W跟踪锁定基准位置为原点计算出偏移量和 安全功率，确定安全功率和偏移量，从而使激光光源按照估算的安全功率和跟踪基准偏移 量发射激光，W避免误判而导致的对无人机航拍器件的烧毁。
[0038] 根据本发明上述具体实施例，所述干扰仅对隐私监控范围内进行，在防护范围内， 采用适当强度的激光光束照射到无人机的航拍装置上，不影响无人机正常飞行，能够有效 的干扰无人机对特定目标的拍摄，W达到保护隐私的目的。当无人机飞离监控区域后图像 分析装置不再输出无人机信息至跟踪锁定装置，所述的隐私保护装置进入监控状态，不发 射干扰波，无人机的航拍装置恢复正常工作，成本低，响应速度快，工作效率高。
[0039] 相应的，本发明提供了一种通过干扰无人机航拍部件而保护隐私的方法，具体的， 通过光学捕获装置获取隐私监控范围内的图像；
[0040] 向图像分析装置传送所述捕获到的图像，利用图像分析装置分析确认无人机的信 息；
[0041] 将确认的无人机的信息通知跟踪锁定装置，W执行对无人机的跟踪锁定；
[0042] 使干扰发射装置对跟踪锁定装置锁定的无人机发射干扰波，干扰无人机的航拍成 像器件，所述航拍成像器件在无人机飞离隐私监控范围后恢复正常工作。
[0043] W上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，W上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡 在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于干扰无人机的隐私保护装置，包括： 光学捕获装置，获取隐私监控范围内的图像； 图像分析装置，接收光学捕获装置传送来的图像，执行对图像的分析从而确认无人机 的信息；跟踪锁定装置，获得所述图像分析装置确认后的信息，并根据上述信息执行对无人 机的跟踪锁定； 干扰发射装置，根据跟踪锁定装置的控制发射干扰波，以干扰无人机的航拍成像器件， 所述航拍成像器件在无人机飞离隐私监控范围后恢复正常工作。2. 如权利要求1所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述光学捕获装置包括至少 一个光学透镜组和光学成像器件。3. 如权利要求2所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述光学捕获装置进一步包 括扫描装置，所述至少一个光学透镜组的参数根据隐私监控范围所在地的空域管理规定相 匹配。4. 如权利要求1所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述干扰发射装置至少包括 瞄准器和干扰波源。5. 如权利要求4所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述瞄准器是电控云台或电 控振镜。6. 如权利要求4所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述干扰波源为激光光源。7. 如权利要求4或6所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述干扰发射装置进一 步包括发射参数计算器，所述发射参数计算器从所述图像分析装置获得无人机的相关信息 以计算安全功率和偏离值。8. 如权利要求7所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述干扰波源按照安全功率 和/或偏尚值向无人机发射干扰波。9. 如权利要求1所述的用于干扰无人机的隐私保护装置，所述图像分析装置包括数据 库更新接口，用以更新预存的有关无人机的信息。10. -种使用如权利要求1-8所述装置的隐私保护方法，包括， 通过光学捕获装置获取隐私监控范围内的图像； 向图像分析装置传送所述捕获到的图像，利用图像分析装置分析确认无人机的信息； 将确认的无人机的信息通知跟踪锁定装置，以执行对无人机的跟踪锁定； 使干扰发射装置对跟踪锁定装置锁定的无人机发射干扰波，干扰无人机的航拍成像器 件，所述航拍成像器件在无人机飞离隐私监控范围后恢复正常工作。
【文档编号】H04N7/18GK105989612SQ201510064112
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月5日
【发明人】王瑞, 熊明宗, 马艳宣
【申请人】王瑞, 熊明宗, 马艳宣