[实用新型]一种基于视觉伺服的飞行器

说明书

本实用新型公开了一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，包括飞行控制器、激光传感器、摄像头、光流传感器、GPS定位模块和螺旋桨；所述飞行控制器通过减震架安装在飞行器机架上，位于飞行器的中央，用于控制飞行器的运动情况；所述激光传感器、摄像头、光流传感器均设置在飞行器下方；所述GPS定位模块固定在飞行器机架的后方。本实用新型所达到的有益效果：使用激光传感器进行定高，不会受到电机震动的影响，而且数据的精度更高，有利于飞行器的定高控制；本专利所描述的基于视觉伺服的飞行器自主跟踪系统，具有跟踪精度高，稳定的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种基于视觉伺服的飞行器，属于飞行器追踪技术领域。

背景技术

市面上很少有可以自主跟踪的飞行器，有部分可以实现自主跟踪的飞行器，他们值利用摄像头获取目标物体的相对误差，追踪精度差，在目标快速运动的时候甚至会丢失目标。市面上常见的飞行器低空定高大多采用超声波传感器，但是超声波传感器容易受到电机震动产生的声波的影响，造成数据错误。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于视觉伺服的飞行器，具有跟踪精度高，稳定的优点。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，包括飞行控制器、激光传感器、摄像头、光流传感器、GPS定位模块和螺旋桨；所述飞行控制器通过减震架安装在飞行器机架上，位于飞行器的中央，用于控制飞行器的运动情况；所述激光传感器、摄像头、光流传感器均设置在飞行器下方；所述激光传感器用于测量飞行器距离地面的相对高度；所述摄像头用于识别目标物体，将数据返回给飞行控制器，飞行控制器利用此数据来控制飞行器的飞行，实现跟踪目标；所述光流传感器用于为飞行器提供水平方向的移动速度数据；所述GPS定位模块固定在飞行器机架的后方，为飞行器提供位置信息，用于飞行器的定位；所述螺旋桨匹配有电机和电子调速器，螺旋桨位于飞行器机架的上部，由电机带动旋转，为飞行器提供升力，电机位于飞行器机架的四个角上；所述电子调速器位于飞行器的机臂上，用于接收控制信号控制电机的旋转。

前述的一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，所述飞行控制器内设置有控制芯片、图像处理器、加速度传感器、角速度传感器、三轴磁力计和气压计。

前述的一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，所述加速度传感器、角速度传感器、三轴磁力计和气压计均与控制芯片相连接；所述加速度传感器用于测量重力加速度在X、Y和Z轴下的分量；所述角速度传感器用于测量飞行器绕着X、Y和Z轴旋转的角速度；所述三轴磁力计用于测量磁场在X、Y和Z三轴的分量；所述图像处理器与摄像头相连接，进行图像处理，计算出距离目标物体的相对位置数据，将数据传输给控制芯片。

前述的一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，所述激光传感器、摄像头、光流传感器均通过尼龙柱设置在飞行器下方。

前述的一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，所述光流传感器、摄像头和激光传感器位于飞行器的中线上。

前述的一种基于视觉伺服的飞行器，其特征是，所述飞行器中部设置有电池仓，电池仓内设置有锂电池。

一种基于视觉伺服的飞行器自主追踪系统，其特征是，包括如下步骤：

1）通过控制芯片读取加速度传感器、角速度传感器和三轴磁力计的数据，计算出飞行器的当前姿态。

2）读取气压计、光流传感器和激光传感器的数据，获得飞行器的高度和水平方向的速度；

3）进行PID控制，改变飞行器的运行状态；

4）图像处理器读取摄像头的数据，进行高斯滤波，滤除图像中的噪点，根据事先设定的阈值进行图像二值化处理，获取目标物体的质心和轮廓后，根据像素点计算出位置误差；