一种无人机视频目标检测与跟踪系统的制作方法
【专利摘要】一种无人机视频目标检测与跟踪系统，涉及一种无人机操作系统，主机外壳上方设有主机凹槽，主机内装有视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频解码电路、无线通信电路、电源处理电路组成；视频处理电路板上的视频解码电路上设有摄像头视频线输入接口，该摄像头视频线输入接口位于主机外壳上方的摄像头视频线输入凹槽处；视频处理电路板上的无线通信电路上设有无线通信天线接入接口，该无线通信天线接入接口位于主机外壳上方的无线通信天线接入凹槽，通过无线信号与地面主机相连得到无人机实时目标检测与跟踪结果。该系统有效地提高了目标检测的准确性，实现了目标跟踪的实时性。
【专利说明】一种无人机视频目标检测与跟踪系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无人机操作系统，特别是涉及一种无人机视频目标检测与跟踪系统。
【背景技术】
[0002]随着现代信息技术、微电子技术和新材料技术的迅速发展，无人机得到了空前的开发和运用。由于无人飞行器对有效负载有一定的限制要求，所以基于无人机的目标检测与跟踪，不仅要求系统具有较高的实时处理能力，同时又要求采用轻便并且集成性好的硬件设备与有效的检测与跟踪算法相结合。在减轻负载的同时，有效实现稳定地实时目标检测与跟踪。现有的无人机目标跟踪与检测系统由于跟踪与检测算法以及硬件处理能力的限制，很难达到实时性跟踪。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种无人机视频目标检测与跟踪系统，该系统通过全局运动估计和全局运动补偿、运动目标检测和目标跟踪算法，有效地提高了目标检测的准确性，实现了目标跟踪的实时性。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种无人机视频目标检测与跟踪系统，包括主机、存储器、摄像头和无线通信天线。主机外壳为长方体形状，在主机外壳上方设有3个主机凹槽，分别为I个存储器连接凹槽、I个摄像头视频线输入凹槽和I个无线通信天线接入凹槽。在主机内装有I块视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频解码电路、无线通信电路、电源处理电路组成。
[0005]该视频处理电路板上的视频处理器电路采用三星公司的视频处理器S3C6140，负责对视频图像进行处理和整个系统输入输出的控制。该视频处理电路板上的视频解码电路上设有I个摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线与摄像头相连，该摄像头视频线输入接口位于主机外壳上方的摄像头视频线输入凹槽处。摄像头负责拍摄需要检测的视频图像，将拍摄到的视频图像传给视频处理器进行处理。该视频处理电路板上的无线通信电路上设有I个无线通信天线接入接口，该无线通信天线接入接口位于主机外壳上方的无线通信天线接入凹槽处。通过无线信号与地面主机相连，得到无人机实时的目标检测与跟踪结果O
[0006]视频解码电路由视频解码芯片ADV7180和其外围电路组成。摄像头视频信号经过视频滤波电路将模拟视频信号输入到视频解码芯片ADV7180，视频解码芯片ADV7180将模拟视频信号进行解码转换为数字视频信号，数字视频信号经过数字开关输出到视频处理器S3C6140，由视频处理器S3C6140对视频图像进行处理。视频处理器电路由DDR2存储芯片K4X51163PC-L、FLASH存储芯片K9F1G08、视频处理器S3C6140构成，DDR2存储芯片K4X51163PC-L用于存储算法中的数据，FLASH存储芯片K9F1G08用于存储数据，视频处理器S3C6140负责对图像进行处理。无线传输模块WM-G-MR-09负责无线通信。视频处理器S3C6140内部集成了视频编码模块，可以将处理后的数字视频数据转换为模拟视频数据输出，节省了外部编码芯片，可以减小系统体积及重量。
[0007]主机在获得摄像头拍摄的视频信息后，对该视频信息的每一帧进行处理，当有新的目标出现时，正确检测到新目标，并锁定目标，进行跟踪。将跟踪结果通过无线设备传送到远程设备，得到无人机实时的目标检测与跟踪结果。
[0008]本发明的优点与效果是:
1.本发明采用S3C6140微处理器为核心处理器，该处理器是三星公司基于ARMl176JZF-S内核构建的高性能多媒体应用处理器，它不仅集成了强大的编码和解码模块，完善的外围设备，同时具有高达667MHz的运行效率，能够在有效减轻系统重量和体积的同时，达到高效的处理能力。
[0009]2.在检测与跟踪算法的处理过程中，为了消除相机运动引起的影像背景的位移，提出了在运动估计中使用仿射变换模型，利用光流技术进行背景运动估计，建立背景运动参数模型，并进行全局运动补偿的方法。在运动目标检测算法中，提出了将光流技术和水平集技术相结合的方法，能够在静止或运动背景条件下正确检测出运动目标，并实现与背景的有效分割。最后在动态背景下，提出了分别在李群及其切空间上建立双流形模型设计基于粒子滤波的协方差目标跟踪算法，实现了单目标和多目标的稳定连续跟踪。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明系统配线图；
图2为本发明主机结构示意图；
图3为本发明主机电路示意图。
[0011]图中附件:I为主机，2为储存器连接凹槽，3摄像头视频线输入凹槽，4无线通信天线接入凹槽，5为存储器，6为存储器输入线，7为摄像头，8为摄像头视频输入线，9为无线通信天线。10为无线传输总线。
【具体实施方式】
实施例
[0012]见图1、图2、图3, —种无人机视频目标检测与跟踪系统，包括王机1、存储器5、摄像头7，无线通信天线8。主机I有I个长方形的外壳，在主机I外壳上方设有3个主机凹槽，分别为I个存储器连接凹槽2、I个摄像头视频线输入凹槽3和I个无线通信天线接入凹槽4。在主机内装有I块视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频解码电路、无线通信电路、电源处理电路组成。
[0013]该视频处理电路板上的视频解码电路上设有I个摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线8与摄像头7相连，该摄像头视频线输入接口位于主机I外壳上方的摄像头视频线输入凹槽3处。摄像头I负责拍摄需要检测的视频图像，将拍摄到的视频图像传给视频处理器进行处理。
[0014]该视频处理电路板上设有I个存储器接入接口，通过存储器传输线6与存储器5相连，该存储器接入接口位于主机外壳上方的存储器连接凹槽2内。
[0015]该视频处理电路板上设有I个无线通信天线接入接口，通过无线传输总线10与无线通信天线9相连，该无线通信天线接入接口位于主机外壳上方的无线通信天线接入凹槽4处。通过无线通信天线9发射信号与地面主机相连，得到无人机实时的目标检测与跟踪结果。下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
【权利要求】
1.一种无人机视频目标检测与跟踪系统，其特征在于，所述系统包括主机、储存器、摄像头、无线传输总线；主机外壳上方设有主机凹槽，分别为存储器连接凹槽、摄像头视频线输入凹槽和无线通信天线接入凹槽；主机内装有视频处理电路板，该视频处理电路板由视频处理器电路、视频解码电路、无线通信电路、电源处理电路组成；视频处理电路板上的视频解码电路上设有摄像头视频线输入接口，通过摄像头视频线与摄像头相连，该摄像头视频线输入接口位于主机外壳上方的摄像头视频线输入凹槽处；视频处理电路板上的无线通信电路上设有无线通信天线接入接口，该无线通信天线接入接口位于主机外壳上方的无线通信天线接入凹槽，通过无线信号与地面主机相连得到无人机实时目标检测与跟踪结果。
2.根据权利要求1所述的一种无人机视频目标检测与跟踪系统，其特征在于，所述视频解码电路由视频解码芯片41^7180和其外围电路组成。
3.根据权利要求2所述的一种无人机视频目标检测与跟踪系统，其特征在于，所述视频处理器电路由0082存储芯片存储芯片四？1⑶8、视频处理器8306140 构成。
4.根据权利要求3所述的一种无人机视频目标检测与跟踪系统，其特征在于，所述视频处理器3306140内部集成了视频编码模块。
【文档编号】H04N5/232GK104394367SQ201410700454
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】谢英红, 韩晓微, 涂斌斌 申请人:沈阳大学