一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法与流程

本发明涉及图像远程传输和图像处理技术领域，尤其涉及一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，图像处理技术的应用越来越广，例如：人脸考勤机、手机的人脸解锁、视觉跟踪、无人车等等。虽然应用到的技术各不相同，但是都离不开图像处理范畴。每一项新的技术诞生之前，都需要科研人员不断地仿真调试算法，直到算法的鲁棒性达到一定程度才会应用到产品。在仿真调试阶段，科研人员通常采用matlab等仿真软件进行仿真实验，后续才会移植到不同的设备中。

仿真调试是一个漫长而艰苦的过程，传统的仿真过程只能离线拍摄照片或调取pc机的视频流，不能远程在线实时处理图片或视频，导致实验效率很低。另外只能停留在仿真阶段，无法与硬件设备联系起来，不能实现算法与硬件的联调，具有一定局限性。可是图像处理技术要求处理器有很强大的数据处理能力，普通廉价的处理器都无法满足这一点，因此可以借助pc端上的matlab等仿真软件强大的数据处理能力来完成前期仿真，极大的降低了成本。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法，本方法能够实现软件算法与硬件设备的联动，并且不需要移植代码，实现快速高效的应用开发测试。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法，包括远端、地面端、无线通信模块；所述远端包括摄像头、图传发送模块、控制平台、执行机构；所述地面端包括图传接收模块、pc机；所述无线通信模块包括无线串口接收模块和无线串口发送模块；所述摄像头的输出端与图传发送模块的输入端相连接；图传发送模块将接收到的数据输出至图传接收模块，无线串口接收模块的输出端与控制平台的输入端相连接；控制平台的输出端将指令信号传输至执行机构；所述图传接收模块的输出端与pc机的输入端相连接；pc机的输出端与无线串口发送模块的输入端相连接，无线串口发送模块将接收到的数据输出至无线串口接收模块；所述方法通过上述装置实现，包括以下步骤：

步骤1：远端摄像头采集视频图像，通过图传发送模块将该图像传输至图传接收模块，利用pc机获取图传接收模块输出的视频流；

步骤1.1：将图传接收模块接收到的图像信号传输至usb视频采集卡，将usb视频采集卡的输出口连接至pc机任意一个usb接口，通过usb视频采集卡将图像信号输出到pc机；

步骤1.2：在pc机内的设备管理器中找到图传接收模块的设备信息，然后调用摄像头，检测是否接收到视频流，是则呈现摄像头采集到的图像或视频，否则无图像；

步骤2：将pc机内仿真软件于外部设备建立通信，通过仿真软件编写测试程序调用获取视频流，利用仿真软件内的运行算法对视频流进行处理；在仿真软件中编写串口测试程序，使地面端的无线串口发送模块与远端的无线串口接收模块建立通信；

步骤3：将处理后的结果通过无线通信模块发送至远端控制平台，由控制平台向执行机构发出指令，实现基于远程图像的在线处理与控制功能。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供的一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法，本方法能够尽可能的利用pc端上安装的matlab强大的数据处理能力，快速的仿真调试图像处理相关算法，并且能与硬件设备联系起来，实现软件算法与硬件设备的联动，并且不需要移植代码，实现快速高效的应用开发测试。

附图说明

图1为本发明实施例提供的系统结构图；

图2为本发明实施例提供的方法流程图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明所采用的技术方案是：利用无线图传设备快速搭建远程图像在线处理平台。

pc端运行matlab等仿真软件，并将无线图传的接收端连接至pc机，远端将摄像头与图传的发射端连接，这样远程图像传输搭建完成。仿真软件调取图传的视频流，就可获得到远端的视频图像。通过运行算法，对视频流进行处理，然后可以将处理后的结果通过无线串口或数传电台发送至远端控制平台，实现基于远程图像的在线处理与控制功能。此方法在(但不局限于)视觉跟踪测试中的优势尤为明显。

本实施例的方法如下所述。

一种基于空地数据链远程图像在线处理平台快速搭建方法，如图1所示，包括远端、地面端、无线通信模块；所述远端包括摄像头、图传发送模块、控制平台、执行机构；所述地面端包括图传接收模块、pc机；所述无线通信模块包括无线串口接收模块和无线串口发送模块；所述摄像头的输出端与图传发送模块的输入端相连接；图传发送模块将接收到的数据输出至图传接收模块，无线串口接收模块的输出端与控制平台的输入端相连接；控制平台的输出端将指令信号传输至执行机构；所述图传接收模块的输出端与pc机的输入端相连接；pc机的输出端与无线串口发送模块的输入端相连接，无线串口发送模块将接收到的数据输出至无线串口接收模块；所述方法通过上述装置实现，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1：利用pc机获取图传设备的视频流；

步骤1.1：将图传接收端接收到的图像信号传输至usb视频采集卡，将usb视频采集卡的输出口连接至pc机任意一个usb接口，通过usb视频采集卡将图像信号输出到pc机；

步骤1.2：在pc机内的设备管理器中找到图传接收模块的设备信息，然后调用摄像头，检测是否接收到视频流，是则呈现摄像头采集到的图像或视频，否则无图像；

步骤2：将pc机内仿真软件于外部设备建立通信，通过仿真软件编写测试程序调用获取视频流，利用仿真软件内的运行算法对视频流进行处理；在仿真软件中编写串口测试程序，使地面端的无线串口发送模块与远端的无线串口接收模块建立通信；

步骤3：将处理后的结果通过无线通信模块发送至远端控制平台，由控制平台向执行机构发出指令，实现基于远程图像的在线处理与控制功能。

本实施例以matlab为例，matlab调取视频流方法这里不做介绍，具体可参见matlab使用文档，一般的仿真软件均提供usb视频流获取接口程序。

实施例1：下面以视觉跟踪云台为例介绍一下该平台的使用方法：首先在二轴云台上合适的位置安装摄像头，将摄像头的视频输出口与图传的发送端连接(此处注意统一接口)，将无线通信模块的无线串口接收模块的输出端连接至二轴云台的控制平台，控制平台内编写控制云台的指令，然后将图传接收模块(或usb视频采集卡)连接至pc机的usb3.0接口，无线通信模块的发送端也连接至usb接口上；最后在pc机上使用matlab等具有图像处理功能的仿真软件运行视觉跟踪算法，算法的视频流就是来源于二轴云台上的摄像机，算法会根据视频回传信息计算目标的坐标信息，并将坐标值通过无线通信模块发送至云台控制器，控制器根据坐标值调整位置，实现对目标的跟踪。

实施例2：森林防火巡检无人机；

在无人机合适的位置安装摄像头、图传发送端、无线串口接收模块等设备，无人机在指定区域自主飞行，并且将图像传回地面pc机；地面pc机接收到传回的视频流，运行火焰识别算法，判断森林内是否存在火灾隐情，若发现火焰，则通过无线串口发射模块向无人机发送灭火指令，火灾情况严重时，则人为派遣相关人员前往目的地救火。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。