一种基于增强现实的无人机探测系统的制作方法

本实用新型涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种基于增强现实的无人机探测系统。

背景技术：

在执行户外科考、地质勘测、灾区抢险等任务时，所处任务区域的地形往往错综复杂，具有较高的危险性，工作人员需要以步行、涉水、攀爬等方式在任务区域工作，期间采用对讲机、指南针、卫星定位设备等有限的设备进行沟通与定位引导，而上述设备难以帮助工作人员发现任务区域中存在的危险，由于缺乏有效且易用的探测手段，工作人员容易在执行任务时安全性不足。

技术实现要素：

本实用新型实施例公开了一种基于增强现实的无人机探测系统，通过飞行在任务区域上空的无人机拍摄环境影像，并将环境影像转化为虚拟影像输出至工作人员佩戴的显示设备上，从而工作人员可在进入任务区域前探知任务区域的地形地貌，及早发现任务区域中存在的危险。可见，整套系统易用且高效，可提高工作人员在执行任务时的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种基于增强现实的无人机探测系统，包括无人机、背负式主机、遥控器及显示设备；

所述无人机包括机身、旋翼、太阳能发电板及摄像头，所述太阳能发电板安装于所述机身上方，所述摄像头安装于所述机身下方，用于拍摄环境影像；其中，所述机身还包括机身传输模块、驱动模块、避障模块及供电模块，所述驱动模块与所述机身传输模块及所述避障模块连接，用于根据接收到的飞行指令驱动所述旋翼；

所述背负式主机包括主机传输模块、主板及大容量供电模块，所述主机传输模块与所述主板连接；其中，所述主板还包括地图构建模块、目标识别模块及影像生成模块，所述主板用于根据所述环境影像生成虚拟影像；

所述遥控器包括按键模块、遥控传输模块及电池，所述按键模块为若干用于供用户输入所述飞行指令的按键，所述按键模块与所述遥控传输模块连接；

所述显示设备与所述背负式主机通过数据线连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述机身传输模块与所述主机传输模块无线连接，用于将所述摄像头所拍摄的所述环境影像传输至所述背负式主机；所述遥控传输模块与所述机身传输模块无线连接，用于将用户在所述遥控器输入的所述飞行指令传输至所述无人机。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述避障模块用于在监测到所述环境影像中存在障碍物与所述无人机的相对距离小于预设安全距离时，向所述驱动模块发出驱动所述无人机悬停的飞行指令。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述太阳能发电板与所述供电模块连接，用于在所述无人机飞行时将照射在所述机身上方的太阳能转换为电能为所述供电模块充电。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述地图构建模块用于处理所述环境影像构建实时地图，所述实时地图为立体环境模型；所述目标识别模块用于识别所述实时地图中的目标生物；所述影像生成模块用于综合所述实时地图及所述目标生物生成所述虚拟影像，其中，所述虚拟影像中对所述目标生物以红色点迹进行标记。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述大容量供电模块用于为所述主板与所述主机传输模块供电；以及，用于通过数据线为所述显示设备供电；此外，还用于在所述无人机处于收纳状态时为所述供电模块充电。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述显示设备为近眼显示镜片，用于输出所述虚拟影像。

本实用新型实施例提供的一种基于增强现实的无人机探测系统，通过飞行在任务区域上空的无人机拍摄环境影像，并将环境影像转化为虚拟影像输出至工作人员佩戴的显示设备上，从而工作人员可在进入任务区域前探知任务区域的地形地貌，及早发现任务区域中存在的危险。可见，整套系统易用且高效，可提高工作人员在执行任务时的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例公开的一种基于增强现实的无人机探测系统的工作流程图；

图2是本实用新型实施例公开的一种基于增强现实的无人机探测系统中包括的无人机的结构示意图；

图3是是本实用新型实施例公开的一种基于增强现实的无人机探测系统中包括的背负式主机及显示模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例公开的一种基于增强现实的无人机探测系统中包括的遥控器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型实施例公开了一种基于增强现实的无人机探测系统，通过将摄像头与处理模块集成于定位机器人之上，减少了头显的附加设备，大幅降低了头显的体积与重量，可长时间佩戴使用，用户体验良好。

以下将结合附图进行详细描述。

请参阅图1~图4，本实施例提供的一种基于增强现实的无人机探测系统，包括：

无人机1、背负式主机2、遥控器3及显示设备4；

无人机1包括机身11、旋翼12、太阳能发电板13及摄像头14，太阳能发电板13安装于机身11上方，摄像头14安装于机身11下方，用于拍摄环境影像；其中，机身11还包括机身传输模块111、驱动模块112、避障模块113及供电模块114，驱动模块112与机身传输模块111及避障模块113连接，用于根据接收到的飞行指令驱动旋翼12；

背负式主机2包括主机传输模块21、主板22及大容量供电模块23，主机传输模块21与主板22连接；其中，主板22还包括地图构建模块221、目标识别模块222及影像生成模块223，主板22用于根据环境影像生成虚拟影像；

遥控器3包括按键模块31、遥控传输模块32及电池33，按键模块31为若干用于供用户输入飞行指令的按键，按键模块31与遥控传输模块32连接；

显示设备4与背负式主机2通过数据线连接。

其中，遥控器3中的按键模块31至少包括开关机按键、前进/后退/左转/右转的方向按键及上升/悬停/下降的功能按键，从而确保无人机可实现多种飞行动作。

本实施例中，无人机1上安装的旋翼12的数量为4具，通过旋翼12间的配合，可使无人机1在空中做出悬停、升降或移动等飞行动作，从而使安装于机身11下方的摄像头14朝向任务区域进行拍摄，摄像头14为深度摄像头，可拍摄得到包括任务区域中各物体深度信息的环境影像；

作为一种可选的实施方式，机身传输模块111与主机传输模块21无线连接，用于将摄像头14所拍摄的环境影像传输至背负式主机2；遥控传输模块32与机身传输模块111无线连接，用于将用户在遥控器4输入的飞行指令传输至无人机1。具体地，机身传输模块111、主机传输模块21及遥控传输模块32为无线信号发射/接收装置，可发射或接受预设频段的无线信号，从而摄像头14所拍摄的环境影像被转换为无线信号并由机身传输模块111传输至主机传输模块21并由背负式主机2进行处理；遥控器4用户在遥控器4输入的飞行指令也以无线信号的方式传输，由遥控传输模块32传输至机身传输模块111。

作为一种可选的实施方式，避障模块113用于在监测到环境影像中存在障碍物与无人机1的相对距离小于预设安全距离时，向驱动模块112发出驱动无人机1悬停的飞行指令。具体地，避障模块113根据环境影像中物体包括的深度信息对障碍物进行监测，并及时发现与无人机1的相对距离小于预设安全距离的障碍物，此时避障模块113向驱动模块112发出发出驱动无人机1悬停的飞行指令，驱动模块112驱动旋翼12使无人机1进行悬停，从而避免无人机1在复杂环境下发生碰撞事故。

作为一种可选的实施方式，太阳能发电板13与供电模块114连接，用于在无人机1飞行时将照射在机身11上方的太阳能转换为电能为供电模块114充电。具体地，无人机1受限于机身尺寸及任务载荷，其安装的供电模块114难以维持无人机1进行长时间飞行，而安装于机身11上方的太阳能发电板13在无人机1的飞行过程中受太阳光照射，通过将太阳能转换为电能为供电模块114充电，延长了无人机1的续航时间。

作为一种可选的实施方式，地图构建模块221用于处理环境影像构建实时地图，实时地图为立体环境模型；目标识别模块222用于识别实时地图中的目标生物；影像生成模块223用于综合实时地图及目标生物生成虚拟影像，其中，虚拟影像中对目标生物以红色点迹进行标记。具体地，地图构建模块221依据环境影像及环境影像中包括的深度信息构造立体环境模型作为实时地图，目标识别模块222识别环境影像中物体的轮廓得到实时地图中存在的目标生物，目标生物包括人类、野生动物等，影像生成模块对目标生物以醒目的红色点迹进行标记，从而实时地图清晰地显示出任务区域的地形地貌及目标生物，得到虚拟影像，以供用户查看。

作为一种可选的实施方式，大容量供电模块23用于为主板22与主机传输模块供电21；以及，用于通过数据线为显示设备4供电；此外，还用于在无人机1处于收纳状态时为供电模块114充电。具体地，通过采用背负式设计，背负式主机2的尺寸可容纳体积较大的大容量充电模块23，大容量充电模块23除了为背负式主机2中的各模块供电，还用于为显示模块4供电，此外，在无人机1处于收纳状态时，无人机1通过卡扣连接收纳于背负式主机2之上，同时通过设置于卡扣处的充电接口为无人机充电。

作为一种可选的实施方式，显示设备4为近眼显示镜片，用于输出虚拟影像。显示设备4与背负式主机2通过数据线连接，数据线向显示设备4传输电能及虚拟影像，由于只需完成显示功能，显示设备4轻便小巧，用户佩戴体验良好。

可见，通过飞行在任务区域上空的无人机拍摄环境影像，并将环境影像转化为虚拟影像输出至工作人员佩戴的显示设备上，从而工作人员可在进入任务区域前探知任务区域的地形地貌，及早发现任务区域中存在的危险。整套系统易用且高效，可提高工作人员在执行任务时的安全性。

以上对本实用新型实施例提供的一种基于增强现实的无人机探测系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种基于增强现实的无人机探测系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。