[发明专利]一种无人机目标跟踪系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机跟踪领域，特别涉及一种无人机目标跟踪系统及方法。

背景技术

近年来，随着电子信息技术的发展，无人机广泛应用于电力、海事、林业、测绘等领域，利用无人机进行空中侦查和目标跟踪追捕具有广阔的应用前景。无人机由于起飞速度快、目标小、定位精确、环境适应性强，已代替了传统的直升机进行空中支援侦查机。而目前利用无人机进行目标跟踪和追捕大多是通过在无人机上搭载摄像机来对目标进行摄像，这种方法要求目标物体比较清楚，尤其恶劣天气或黑夜中使用有一定的局限性。又由于发明专利CN201610834783.2公布了一种meanshift目标跟踪方法，MeanShift是个迭代的算法，每次迭代会往概率密度大的方向移动，适用于概率密度图上，不能用于其他图像的处理.

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无人机目标跟踪系统及方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种无人机目标跟踪系统，包括无人机本体、地面站和追踪车辆，所述无人机本体下端设有云台，所述云台下设有红外摄像机，所述无人机本体内设有飞控模块、目标追踪模块、GPS定位模块、图像采集模块、图像处理模块和机载通信模块，所述地面站内设有地面通信模块、地面控制模块、显示模块、储存模块、图像清晰模块，所述追踪车辆上设有车辆通信模块、显示模块，所述飞控模块分别和云台、红外摄像机电性连接，所述红外摄像机分别与目标追踪模块、图像采集模块电性连接，所述图像采集模块、图像处理模块和机载通信模块依次电性连接，所述GPS定位模块与图像处理模块电性连接，所述地面通信模块分别与机载通信模块和车辆通信模块无线连通，所述地面通信模块与地面控制模块、图像清晰模块电性连接，所述图像清晰模块与储存模块和显示模块电性连接，所述车辆通信模块与显示模块电性连接。

优选的，所述显示模块采用液晶显示器。

优选的，所述包含以下步骤：

步骤1，地面控制模块通过地面通信模块和机载通信模块发送摄像指令给目标追踪模块；

步骤2，目标追踪模块将信息传递给飞控模块，飞控模块通过云台来控制红外摄像机拍摄的方向和角度，通过图像采集模块从而进行图像采集；

步骤3，采用稀疏特征集光流的方法，来跟踪被选中的物体，红外摄像机对目标物体进行连续拍照，连续截取4张目标图像，红外摄像机采集到图像后将图像传递给图像处理模块进行处理，在拍摄的图中，有一个绿色框，代表被标定的对象，会随着目标移动，绿框在移动的时候会将绿框在图像中的位置返回给飞控，飞控控制云台旋转，使得绿框在图像的正中央；

步骤4，图像处理模块对图像进行去噪增强，并通过GPS定位模块对图片进行水印定位；

步骤5，机载通信模块将处理后的图像传递给地面通信模块，地面控制模块将图像通过图像清晰模块进行清晰度处理，并储存到储存模块里；

步骤6，地面控制模块控制显示模块实时显示处理后的图像，并根据定位数据在显示模块上定位出被追踪者的实时定位；

步骤7，地面控制模块通过地面通信模块将处理后的图像和定位信息传递给车辆通信模块，并在追踪车辆的显示模块上显示出来。

采用以上技术方案的有益效果是：本发明提供了一种无人机目标跟踪系统及方法，地面控制模块通过地面通信模块将待追踪对象的特征传递给无人机本体内的目标追踪模块，在接收到信息后，通过云台控制红外摄像机的转动和调整，采用稀疏特征集光流的方法，来跟踪被选中的物体，红外摄像机对目标物体进行连续拍照，连续截取4张目标图像，红外摄像机采集到图像后将图像传递给图像处理模块进行处理，在拍摄的图中，有一个绿色框，代表被标定的对象，会随着目标移动，绿框在移动的时候会将绿框在图像中的位置返回给飞控，飞控控制云台旋转，使得绿框在图像的正中央，在图像处理模块处理的过程中，GPS定位模块给拍摄的照片进行定位，方便传输到地面站时进行实时定位，当拍摄的图片传递给地面站后，先通过图像清晰模块对图片进行清晰化处理，之后图片存储在储存模块内，并在显示模块里面显示出来，方便地面站进行指挥，之后从地面站再传递给追踪车辆，将待追踪者的照片和位置信息传递给追踪车辆上的显示模块上，本发明通过无人机与目标追踪是人机交互配合的应用，用较低的成本，代替了曾经用大量能源与人力才能完成的任务，提高了工作效率和隐蔽性，更加地智能与方便。

附图说明

图1是本发明的结构框图。