的一种无人机图像监控和传输系统的框图。
[0045]图2示出了本发明的一种无人机图像监控和传输方法。
【具体实施方式】
[0046]图1是示出了本发明的无人机图像监控和传输系统。该系统包括:安装在无人机内的图像监控装置I和安装在地面中心站的视频传输装置2。
[0047]其中，图像监控装置I包括:安装在无人机上的监控计算机11、卫星导航单元13、高清运动摄像机12、视频图像无线发射模块14和视觉计算机15。
[0048]所述监控计算机11还嵌入有以太网交换芯片(LANswitch)，所述以太网交换芯片(LANswitch)与监控计算机15 (ARM)通过局域网(LAN)连接，
[0049]所述视觉计算机15内部有DSP处理器、ARM处理器，运行Linux操作系统，以百兆以太网口与所述监控计算机连接，通过所述监控计算机的以太网交换芯片(LANswitch)所扩展的以太网交换式总线接收高清运动摄像传回的图片，进行图像的分析解算，并与光流传感器、超声波传感器、惯性测量单元数据进行融合，进行视觉导航、障碍规避、图像目标识别跟踪。
[0050]所述高清运动摄像机12直接由以太网口与监控计算机11所扩展的以太网交换式总线进行连接，支持多个视频流的转发，通过以太网交换芯片(LANswitch)将高清视频数据传给视觉计算机(DSP+ARM)进行图像计算。
[0051]所述视频图像无线发射模块14可兼容多种信号发射模式，包括短距离无线传输，卫星信号发射模式，3G/4G移动信号发射模式等。
[0052]所述卫星导航单元13为GPS/北斗接收芯片、磁罗盘、单片机，出CAN总线与监控计算机(ARM)连接，支持GPS和北斗导航定位，支持磁航向计对飞行器姿态的解算，并与惯性测量单元(MU)进行数据融合，最终由监控计算机11解算飞行器姿态和飞行器位置。
[0053]视频传输装置2包括:视频图像接收模块21、多信道分发模块22、中心站点图像处理模块23和显示终端24。所述视频图像接收模块21，经卫星网络或移动通信网络接收所述图像发射模块发射14的图像信号；所述的多信道分发模块22由视频压缩编码器，多信道通信分发设备，通信设备，网关设备组成，所述的通信设备包括有线传输设备，短距离无线通信设备，移动通信设备，卫星通信设备，所述的中心图像处理系统由解码设备，图像显示设备组成。
[0054]多信道分发系统通过对于现有信道的检测，寻找最佳信道，视频压缩编码器对视频图像采集系统采集到的视频和图像进行压缩编码，减小文件大小，减小信道压力，通过最佳信道进行视频文件传输，将视频文件就、传输至网络服务器，中心图像处理系统接入internet公网，对视频文件进行实时解码，并且显示在图像显示设备上。
[0055]所述多信道分发设备上设置有加密装置，所述的中心站点图像处理系统上设置有解密设备，采用这种设计以后，通过对于数据的加密，从而保证了数据传输过程中的安全性，采用硬件加密和硬件解密设备，使得软件破解难度非常大，即使有人截获了相关的文件，但是由于没有相对应的硬件，也难以进行文件的解密，最大程度的保证了传输文件的安全性。
[0056]所述的移动通信设备米用多种网络制式设备，兼容3G和4G网络。米用这种设计以后，国家3G已经基本稳定，4G高速发展，现阶段，是3G和4G共存的一个阶段，两种制式都能满足传输音视频文件的需求，因为其覆盖面和覆盖强度的不同，采用兼容3G和4G的方法是最佳选择，4G的数据传输量比较大，但是覆盖面比较差，适合在具有4G信号的地方进行高质量视频传输，3G覆盖面比较广，但是数据传输量比较小，适合在没有4G信号的地方进行视频传输。
[0057]所述的卫星通信设备包括卫星天线，卫星功放，LNB,卫星调制解调器，采用这种设计以后，通过该卫星通信设备，可以实现视频数据通过卫星信号进行传输，提升了设备适用范围。
[0058]图2示出了本发明的一种无人机图像监控和传输方法。该方法具体包括如下步骤:
[0059]S1.监控计算机启动监控程序，所述卫星导航单元启动GPS导航程序；
[0060]S2.高清运动摄像机按照监控程序的轨迹采集视频图像，视觉计算机对图像进行处理；
[0061]S3.视频图像无线发射模块，和视频图像接收模块，配合完成图像信号的无线发送和接收；
[0062]S4.中心站点图像处理模块对接收到的图像信号进行处理:中心站点图像处理模块的解密装置对于视频文件进行解密后，解码设备对文件进行解码，显示设备进行视频实时显示。
[0063]优选的，在步骤SI中，还包括如下导航定位步骤:
[0064]监控计算机11对卫星导航单元13传递来的定位数据进行判断:
[0065]若定位数据在正常范围内:则监控计算机11将接收到的定位数据存入存储器中；
[0066]所述在正常范围的定位数据是指:将定位数据中相邻两个采样点的经度值、玮度值、高度值两两进行比较，若相邻两个采样点的经度的差值不超过0.0002度，且相邻两个采样点的玮度的差值不超过0.00018度，且相邻两个采样点的高度的差值不超过20米，判定定位数据为正常范围；
[0067]若定位数据发生异常:则监控计算机11将存储在存储器中的定位数据调出，按照历史轨迹返回到出发位置；
[0068]所述定位数据发生异常是指:将定位数据中相邻两个采样点的经度值、玮度值、高度值两两进行比较，若经度的差值超过0.0002度，或玮度的差值超过0.00018度，或高度的差值超过20米，则判定定位数据发生异常。
[0069]优选的，所述定位数据为无人机在每个时间点的经度信息X、玮度信息y、高度信息z的集合，记为{xt yt zt};其中，
[0070](xl yl zl)为无人机在第I个时间点的经度、玮度、高度信息；
[0071](x2 y2 z2)为无人机在第2个时间点的经度、玮度、高度信息；
[0072]以此类推，(xt-1 yt-1 zt-1)为无人机在第t_l个时间点的的经度、玮度、高度信息；(xt yt zt)为无人机在第t个时间点的经度、玮度、高度信息；
[0073]相邻两个时间点的间隔取0.5至5.0秒；每个历史定位数据均存储在监控计算机11的存储器中；
[0074]将第t个时间点的定位数据与第t-Ι个时间点的定位数据进行比较:
[0075]若xt-xt-l < 0.0002，且 yt-yt-l < 0.00018，且 zt-zt-l < 20 米，
[0076]即经度的差值不超过0.0002度，且玮度的差值不超过0.00018度，高度的差值不超过20米时，判定第t个时间点的定位数据属于正常范围，并将该第t个时间点的定位数据存入监控计算机11的存储器；
[0077]若xt-xt-l ^ 0.0002，或 yt-yt-l ^ 0.00018，或 zt-zt-l ^ 20 米；即经度的差值、玮度的差值、高度的差值中的任一个超出正常范围，均判定第t个时间点的定位数据发生了异常，也即认为无人机的飞行发生了异常；
[0078]由监控计算机11将存储器中的第t-Ι个时间点的定位数据、第t-2个时间点的定位数据、……第2个时间点的定位数据、第I个时间点的定位数据逐次读取，并控制无人飞行器按照原来的轨迹返回的出发地。
[0079]优选的，在步骤SI中，监控程序包括应用级程序、实时任务调度程序和外部中断处理程序、硬件初始化程序、硬件驱动程序、CAN通信协议程序、LAN(TCP/IP)通信协议程序，所述应用级程序与实时任务调度程序和外部中断处理程序连接，所述实时任务调度程序和外部中断处理程序与硬件初始化程序连接，所述硬件初始化程序与硬件驱动程序连接。
[0080]优选的，所述应用级程序包括应用层接口程序、电源管理与电量监测程序、飞行指示灯控制程序、安全控制程序、视觉控制程序、航迹控制程序、增稳控制程序、遥控器解码程序、通信处理程序。
[0081]优选的，在步骤S2中，可采用如下方法对视频图像进行处理:
[0082]S21:获取视频中的一个帧，即获得该帧表示的图像。
[0083]S22:按照预定噪声去除规则去除所述图像中的噪声数据。
[0084]图像在获取、传输和存储过程中常常会受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质。为了得到高质量的数字图像，有必要对图像进行降噪处理，尽可能在保持原始信息完整性的同时，并能够去除信号中无用的信息。
[0085]视频图像去噪的最终目的是改善给定的图像，解决实际图像由于噪声干扰而导致图像质量下降的问题。通过去噪技术有效地