一种实现图像处理的遥控器及无人飞行系统的制作方法

本实用新型涉及无人飞行器领域，特别是涉及一种实现图像处理的遥控器以及使用该遥控器的无人飞行系统。

背景技术：

随着无线通讯技术、无线局域网和图像处理技术的发展，无人飞行器的图像处理功能越来越强大，越来越多的用户选择能够高清拍摄或者全景拍摄的无人飞行器。

现有的无人飞行系统，包括飞行器以及与飞行器无线通信的无人机遥控器。通常，遥控器实现对无人机的操控以及接收无人机回传的信号及图像、视频。当用户需要查看或编辑无人机拍摄的图像、视频时，需要将遥控器外接有显示功能的移动终端(例如手机、平板电脑)。该移动终端还必须安装有相应的应用程序，用户才能实现对无人机拍摄的图像、视频的查看和编辑。这样的无人机系统导致用户即时浏览飞行器发送的视频数据变得复杂和不具有便利性，影响用户体验。而且图像、视频从遥控器传给移动终端也存在视频质量及视频可靠性等缺陷。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提供了一种实现图像处理的遥控器以及使用该遥控器的无人飞行系统，通过在遥控器上增设图像处理系统，使遥控器既作为飞行器的控制设备，也作为航拍图像的显示处理设备，在实现对飞行器进行操控的同时完成航拍视频的实时显示或者编辑，大大增强了用户的操控体验和便利性。

第一方面，本实用新型提供一种实现图像处理的遥控器，包括：

遥控器控制器、图传单元以及数传单元，还包括：系统处理器，与遥控器控制器以及图传单元连接，用于对图传单元传输的图像进行处理；显示单元，与系统处理器连接，用于对系统处理器处理后的图像进行显示或编辑；其中，该遥控器控制器和该系统处理器交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作，该图传单元将从无人飞行器获取的图像数据发送至该系统处理器，以在与该系统处理器相连的显示单元上对所述图像数据进行显示或编辑。

该遥控器还包括与该遥控器控制器和该系统处理器连接的用于给所述遥控器控制器和所述系统处理器供电的电源管理单元。

进一步地，该显示单元包括显示屏以及触摸屏。

该遥控器还包括连接至系统处理器的如下至少一个单元：无线通信单元、接口单元以及音频单元。

该遥控器包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示组件。

第二方面，本实用新型提供一种实现图像处理的遥控器，包括遥控器控制模组，还包括与遥控器控制模组连接的图像处理模组，

该遥控器控制模组包括第一图传交互模块，该图像处理模组包括第二图传交互模块，其中，该第一图传交互模块将该遥控器控制模组从无人飞行器获取的图像数据发送至该第二图传交互模块，以在与该图像处理模组相连的显示模块上显示或编辑。

进一步地，该遥控器控制模组包括第一系统交互模块，该图像处理模组包括第二系统交互模块，其中，该第一系统交互模块和该第二系统交互模块交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作。

该遥控器包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示组件。

进一步地，该遥控器还包括与该遥控器控制模组和该图像处理模组连接的用于给该遥控器控制模组和该图像处理模组供电的电源管理模块。

进一步地，该电源管理模块包括图像处理模组启动模块和图像处理模组模拟控制模块。

第三方面，本实用新型提供一种无人飞行系统，包括飞行器，还包括本实用新型第一方面所提供的实现图像处理的遥控器，该实现图像处理的遥控器与飞行器无线连接，接收该飞行器发送的操控数据以及图像数据，并由与系统处理器相连的显示单元显示或编辑该图像数据。

第四方面，本实用新型提供一种无人飞行系统，包括飞行器，还包括第二方面所提供的实现图像处理的遥控器，该实现图像处理的遥控器与飞行器无线连接，接收该飞行器发送的操控数据以及图像数据，并由与该图像处理模组相连的显示模块显示或编辑该图像数据。

本实用新型实施方式的有益效果是：本实施例中提供的实现图像处理的遥控器以及使用该遥控器的无人飞行系统，通过在遥控器上增设图像处理系统，使遥控器既是飞行器的控制设备也成为航拍的显示处理设备，在实现对飞行器进行操控的同时完成航拍视频的实时显示或者编辑，大大增强了用户的操控体验和便利性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例实现图像处理的遥控器的硬件结构视图；

图2是本实用新型另一实施例实现图像处理的遥控器的硬件结构视图；

图3是本实用新型实施例实现图像处理的遥控器的软件模块图；

图4是本实用新型实施例实现图像处理的遥控器的图像处理模组的软件架构图；

图5是本实用新型实施例实现图像处理的遥控器的遥控器控制模组的软件架构图；

图6是本实用新型实施例的无人机图像处理方法的流程图；

图7是本实用新型实施例的无人机图像处理方法的电源管理模块的模拟控制流程图；

图8是本实用新型实施例的无人机图像处理方法的图像处理模组启动流程图；

图9是本实用新型实施例的无人飞行系统示意图；以及

图10是本实用新型实施例的无人机图像处理方法的硬件示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型技术方案涉及硬件架构和软件架构，因此具体实施方式将分硬件和软件部分加以说明。

需要说明的是，“系统处理器”、“图像处理模组”分别从硬件角度和软件角度对集成的图像处理系统加以说明；“电源管理单元”、“电源管理模块”分别从硬件角度和软件角度对遥控器的电源管理加以说明；“遥控器控制器”、“遥控器控制模组”分别从硬件角度和软件角度对和无人飞行器对接的遥控器加以说明。

请参考图1，所示为本实用新型实施例的遥控器的硬件结构视图。

该遥控器包括遥控器控制器、图传单元以及数传单元，还包括：系统处理器，其与遥控器控制器以及图传单元连接，用于对图传单元传输的图像进行处理；以及显示单元，其与系统处理器连接，用于对系统处理器处理后的图像进行显示或编辑。

其中，遥控器控制器和系统处理器交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作，图传单元将从无人飞行器获取的图像数据发送至系统处理器，以在与系统处理器相连的显示单元上对所述图像数据进行显示或编辑。数传单元用于将用户通过遥控器的例如霍尔摇杆之类的交互外设对无人飞行器输入的飞行控制指令传输给无人飞行器的飞控单元。

本实施例通过使得遥控器在实现对飞行器进行操控的同时完成航拍视频的实时显示或者编辑，大大增强了用户的操控体验和便利性。

请参考图2，所示为本实用新型另一实施例的遥控器的硬件结构视图。本领域普通技术人员应理解的是，图2示出的为本实用新型的其中一个优选实施例提供的遥控器的硬件结构示意图，在本实用新型的其他实施例中，不必包括图2中示出的所有单元，而是可以包括图2中示出的单元中的一个或多个。

本实施例的实现图像处理的遥控器包括遥控器端和图像处理端。在一种实施例中，该遥控器端为单片机，运行在遥控器片上系统，该图像处理端运行在智能系统，比如Android系统上。在另一实施例中，该遥控器端也可以由图像处理端管理和控制。遥控器端和图像处理端彼此交互数据共同完成遥控器的功能操作和对图像数据的显示或编辑。

该遥控器端包括遥控器控制器、图传单元、数传单元、交互外设、LED装置以及振动电机。其中，图传单元和数传单元均设置有与飞行器建立无线通信的天线。该交互外设包括霍尔摇杆、滚轮、按键以及拨码开关等，用于用户通过该交互外设实现对遥控器及无人飞行器的控制。

该图像处理端包括系统处理器、显示单元、音频单元、无线通信单元、接口单元、存储器以及传感器单元。在一个可选的实施例中，该显示单元的实施例只包括显示显示屏，在该实施例中，用户只能查看图像。在另一个可选的实施例中，为了丰富交互，在另一实施例中，该显示单元包括显示屏以及触摸屏。在该实施例中，用户不仅可以查看图像数据，也可通过触摸屏实现对图像的编辑。该接口单元包括HDMI接口、USB接口和TF卡接口等。该存储器包括固设存储器，也可包括TF卡。该无线通信单元可以是WiFi单元也可以是蓝牙单元。

该遥控器还包括与该遥控器控制器和该系统处理器连接的电源管理单元，用于给遥控器控制器和系统处理器供电。由电源管理单元统一管控遥控器端和图像处理端的供电管理。例如，电源管理单元对电源的输出控制、电压值的调节进行管理。

该系统处理器连接至显示单元，该遥控器控制器和该系统处理器交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作，该图传单元将从无人飞行器获取的图像数据发送至该系统处理器，以在与该系统处理器相连的显示单元上对图像数据进行显示或编辑。数传单元用于将用户通过遥控器的例如霍尔摇杆之类的交互外设对无人飞行器输入的飞行控制指令传输给无人飞行器的飞控单元。

该遥控器的功能操作包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示。在硬件上，该遥控器的包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示组件。

其中，遥控器的图传单元将来自飞行器的视频数据传给集成在一起的系统处理器，由系统处理器完成飞行器航拍视频及图片的解码，由系统处理器驱动显示单元显示解码后的视频或图像显示。因为图传单元与系统处理器集成在同一板上，连接可靠性提高，同时使得视频和图像数据传输距离短、连接可靠等优势，视频质量和可靠性等会大大增强。而板上TF卡接口和大容量存储器也能存储更多容量的航拍视频。操控人员也会使用触摸屏操控运行在系统处理器上安装的应用程序，将设置、控制信息传给系统处理器，由系统处理器回传给图传模块或遥控器控制器去控制飞行器的飞行及飞行器上的设备。

本实施例的实现图像处理的遥控器，将图像处理端以及高清显示显示设备集成到遥控器中，使得遥控器不仅作为飞行器的控制设备，同时也是飞行器航拍图像数据的显示设备。通过使得遥控器在实现对飞行器进行操控的同时完成航拍视频的实时显示或者编辑，大大增强了用户的操控体验和便利性。

以下描述以图像处理端采用Android系统为例加以阐述，可以理解的是图像处理端也可以采用Windows Mobile系统或者Symbian系统或者Blackberry系统。

请参考图3至5，为本实用新型实施例的遥控器的软件技术架构。

遥控器从软件角度分析，共由两部分组成：运行在系统处理器的Android系统及驱动和运行在遥控器控制器的无人机控制程序，亦即包括遥控器控制模组10和图像处理模组30。图像处理模组30主要运行应用程序，比如飞行器的操控、航拍视频显示图形界面、以及图像编辑应用等。遥控器控制模组10在遥控器程序中增加电源管理模块以及与图像处理模组30进行数据交互的交互模块和外设驱动程序。

图3所示为实现图像处理的遥控器的软件架构框图，该遥控器的软件模块包括遥控器控制模组10和图像处理模组30。该遥控器控制模组10连接至图像处理模组30。

该遥控器控制模组10包括第一图传交互模块15，该图像处理模组30包括对应的第二图传交互模块33，其中，该第一图传交互模块15将该遥控器控制模组10从无人飞行器获取的图像数据发送至该第二图传交互模块33，以在与该图像处理模组30相连的显示模块31上对图像数据进行显示或编辑。同时，该遥控器控制模组10包括第一系统交互模块16，该图像处理模组30包括第二系统交互模块34，其中，该第一系统交互模块16和该第二系统交互模块34交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作。

该遥控器控制模组10还包括图传模块12和数传模块14。该图像处理模组30还包括显示模块31和音频模块32。

该遥控器的软件模块还包括与该遥控器控制模组10和该图像处理模组30连接的电源管理模块，用于给遥控器控制模组10和图像处理模组30供电。该电源管理模块包括图像处理模组启动模块和图像处理模组模拟控制模块。

该遥控器的功能操作包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示。在硬件上，该遥控器包括启动/关机、休眠、唤醒、电量统计、电量报警以及电池充电提示组件。

为了实现上述遥控器的功能操作，该第一系統交互模块16和该第二系统交互模块34交换的系统数据包括休眠信息、唤醒信息、电量统计信息、电量报警信息以及电池充电提示信息。

遥控器控制模组10和图像处理模组30交互的系统数据介绍如下：

图像处理模组30到遥控器控制模组10：Android系统状态(如：休眠、唤醒信息，电量，电池充电状态等)。

遥控器控制模组10到图像处理模组30：休眠、关机等命令。

由于无人飞行系统多在户外使用为了节省电能，图像处理模组30在不工作时调整为休眠状态。休眠两有个触发源：一个是图像处理模组30的Android系统Linux内核程序，另一个是遥控器上设置的总电源按键。总电源按键的操作被电源管理模块检测到以后，该电源管理模块通过模拟控制模块将检测到的电源按键信号模拟成图像处理模组30下的Android休眠信息，使该像处理模组休眠。

同时，图像处理模组30也需要将休眠信息和唤醒信息发送给遥控器控制模组10，本实施例中主要是指Android系统进入休眠和唤醒的时间，这样遥控器控制模组10下的电源管理模块可实时对图像处理模组30进行管理。

该图像处理模组30的电量计信息需要发送至遥控器控制模组10，从而在遥控器硬件的蜂鸣器上实现低电量报警。同时，该图像处理模组30的电池充电时，需要将电池充电信息发送至该遥控器控制模组10，因为除了该图像处理模组30在显示界面展示充电状态外，也需要在遥控器硬件的指示灯闪烁提示，需要通知该遥控器控制模组10。

该电源管理模块的启动模块用于从遥控器控制模组10模拟Android关机/开机信息使图像处理模组30关机/开机，或者由图像处理模组30自行判断完成关机/开机操作。

断完成关机/开机操作。

图4所示为图像处理模组30软件架构图。其中黑色框内为Android系统平台软件的底层实现，包括基于uboot、Linux kernel和android三部分系统及各个外设模块的驱动。

图5所示为遥控器控制模组10软件架构图，包括基于Loader、App两部分系统及各个外设模块的驱动组成。

本实用新型通过在无人机遥控器上增加系统处理器运行Android操作系统以实现航拍视频的显示和处理，使得用户可本地浏览、下载和编辑视频图像，极大提高了用户体验。并且本实用新型简化了遥控器结构，使无人飞行系统的整体结构更简洁，同时航拍视频的显示效果以及遥控器操作体验更完美。

请参考图6，为本实用新型实施例提供的一种无人机图像处理方法。该无人机图像处理方法包括以下步骤：

该遥控器控制模组设置第一图传交互模块，该图像处理模组设置第二图传交互模块，该第一图传交互模块与该第二图传交互模块连接；

步骤101：遥控器控制模组获取飞行器发送的图像数据；

步骤102：该遥控器控制模组通过该第一图传交互模块将从无人飞行器获取的图像数据发送至该第二图传交互模块；

步骤103：与该图像处理模组相连的显示模块对由第二图传交互模块接收的图像数据进行显示或编辑。

为了提供更贴近用户使用需要的遥控器，该遥控器控制模组包括第一系统交互模块，该图像处理模组包括第二系统交互模块，该第一系统交互模块和该第二系统交互模块交换系统数据，用于实现遥控器的功能操作。

该遥控器控制模组和该图像处理模组由电源管理模块统一管控用于给遥控器控制器和系统处理器供电。例如，电源管理单元对电源的输出控制、电压值的调节进行管理。

在实施例中，该图像处理模组采用Android系统，该电源管理模块启动图像处理模组时，运行启动代码，初始化显示屏，启动Android系统，与遥控器控制模组通信，并启动无人机操控应用。

在实施例中，该电源管理模块获取总电源按键的状态，并模拟Android系统的按键类型控制该图像处理模组的开启/关闭或者休眠/唤醒。

请参考图7，所示为无人机图像处理方法的电源管理模块的模拟控制流程图。

步骤201：电源管理单元给系统处理器上电；

步骤202：检测总电源按键是否有按键按下；如果没有总电源按键检测信号则继续检测；如果有总电源按键信号则进入下一步判断；

步骤203：检测总电源按键是否短按；如果是短按，则进入步骤206，模拟Android(安卓)电源键短按给系统处理器实现休眠或者唤醒；如果不是短按则进入下一步判断；

步骤204：检测总电源按键是否长按；如果是长按则进入步骤205，模拟安卓电源键长按给系统处理器关机或者开机；

步骤205和步骤206结束后跳转至步骤202继续检测总电源按键是否有按键按下。

请参考图8，所示为无人机图像处理方法的图像处理模组启动流程图。当电源管理模块模拟了图像处理模组的安卓开机信息时，执行以下步骤。

步骤301：系统处理器上电运行启动代码Uboot；

步骤302：读取产品预设信息；

步骤303：运行启动代码Kernel，初始化显示屏，并显示开机标示；

步骤304：加载外设驱动；

步骤305：启动安卓系统；

步骤306：与遥控器控制模组的图传模块通信；

步骤307：启动无人机操控应用。

本实用新型实施例的实现图像处理的遥控器是在遥控器装置中集成另一个图像处理系统，通过图像处理系统可驱动显示屏及触摸屏，在实现飞行器操控的同时也对飞行器航拍的视频进行时实处理和显示，大大增强了用户的操控体验和图像浏览便利性。

请参考图9，本实施例提供还提供一种无人飞行系统，包括飞行器2，还包括前述的实现图像处理的遥控器1，该实现图像处理的遥控器1与飞行器2无线连接，接收该飞行器2发送的操控数据以及图像数据，并由与系统处理器相连的显示单元显示或编辑该图像数据。本实施例中提供的无人机图像处理方法，在通过遥控器实现对飞行器进行操控的同时，完成航拍视频的实时显示或者编辑，大大增强了用户的操控体验和便利性。

本实用新型实施例还涉及一种电子设备，图10是本实用新型实施例提供的无人机图像处理方法的电子设备600的硬件结构示意图，如图10所示，该电子设备600包括：一个或多个处理器610以及存储器620，图10中以一个处理器610为例。

处理器610和存储器620可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。

存储器620作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本实用新型实施例中的无人机图像处理方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的第二图传交互模块33、电源管理模块18)。处理器610通过运行存储在存储器620中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中无人机图像处理方法。

存储器620可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据调整栏目位置的装置的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器620可选包括相对于处理器610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至遥控器装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器620中，当被所述一个或者多个处理器610执行时，执行上述任意方法实施例中的调整栏目位置的方法，例如，执行以上描述的图6中的方法步骤101至步骤103，图7中的方法步骤201至步骤206，以及图8中的方法步骤301至步骤307，实现图3中的模块30-34的功能，和实现图3中的模块10-14的功能。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。