[发明专利]一种基于姿态识别的无人机交互系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于姿态识别的无人机交互系统及其控制方法，所述系统包括无人机机体、视觉处理子系统、飞行控制子系统以及手持遥控器；视觉处理子系统和飞行控制子系统均搭建于无人机机体上，且相互之间通过UART接口通信连接，手持遥控器分别与视觉处理子系统以及飞行控制子系统通信连接。本发明结合了计算机视觉技术和无人机控制技术，实现了无人机的交互系统，使无人机在执行任务时更方便、更快捷、更智能，且任务可根据实际需求设定，具有良好的实用性和可扩展性。

技术领域

本发明属于计算机视觉与无人机控制技术领域，具体涉及一种基于姿态识别的无人机交互系统及其控制方法的设计。

背景技术

随着科技的进步和发展，人机交互技术越来越受到人们的关注和重视，无人机(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)以灵活、不受环境的限制、可监控范围广等优点被应用到很多领域，无人机在农业、环境和安防异常行为监测领域的应用急剧增加。然而如何实现无人机的控制，使无人机在执行任务时更方便、更快捷、更智能，仍然是无人机控制领域的热点和难点。现行的无人机控制主要依靠用遥控器、摇杆或者地面站等专用的设备，由经过专业训练的人来完成，其智能化水平较低，在任务执行时存在不够简单和快捷的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的无人机控制在任务执行时不够简单、快捷、智能的问题，提出了一种基于姿态识别的无人机交互系统及其控制方法。

本发明的技术方案为：一种基于姿态识别的无人机交互系统，其特征在于，包括无人机机体、视觉处理子系统、飞行控制子系统以及手持遥控器；视觉处理子系统和飞行控制子系统均搭建于无人机机体上，且相互之间通过UART接口通信连接，手持遥控器分别与视觉处理子系统以及飞行控制子系统通信连接；视觉处理子系统用于获取无人机机体所在环境的视频图像，并对其进行处理，得到目标检测和姿态识别结果；飞行控制子系统用于根据目标检测和姿态识别结果控制无人机机体执行相应的动作和任务；手持遥控器设置有显示屏，用于实时显示视觉处理子系统获取到的视频图像，同时手持遥控器还用于控制无人机机体的起飞。

本发明的有益效果是：本发明结合了计算机视觉技术和无人机控制技术，实现了无人机的交互系统，使无人机在执行任务时更方便、更快捷、更智能，且任务可根据实际需求设定，具有良好的实用性和可扩展性。

进一步地，视觉处理子系统包括视频采集卡、运动相机、视频处理模块以及图传模块；视频采集卡和运动相机搭载于无人机机体上，且相互通信连接，用于获取无人机机体所在环境的视频图像；视频处理模块通过USB接口与视频采集卡连接，用于对视频图像进行处理，得到目标检测和姿态识别结果；图传模块与运动相机通信连接，并与手持遥控器无线通信连接，用于将采集到的视频图像发送至手持遥控器进行实时显示。

上述进一步方案的有益效果是：本发明中的视觉处理子系统应用了视频采集及计算机视觉处理技术，能够将采集到的视频图像发送至手持遥控器进行实时显示的同时，通过视频处理模块对视频图像进行目标检测和姿态识别，为飞行控制子系统的控制提供相应指示。

进一步地，视频处理模块采用Jetson TX1嵌入式开发板。

上述进一步方案的有益效果是：Jetson TX1嵌入式开发板具有高性能的特点，能够对视频采集卡和运动相机采集到的视频图像进行目标检测和姿势识别，加快了视频图像处理的速度，增加了系统的实时性。