CN108107916A - 一种智能无人机搜寻*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能无人机搜寻***，包括：无人机、云服务器及移动终端，无人机及移动终端分别与云服务器通信连接；无人机包括中央处理单元、图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元及通信单元，图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元和通信单元分别与中央处理单元连接；激光雷达单元包括电动云台、激光发射器及接收单元，电动云台、激光发射器及接收单元分别与中央处理单元连接；本发明通过无人机搜救，利用传感器感应可能的生命体并定位此区域进行激光雷达扫描并实现三维成像，无人机将三维图像发送至云服务器，救灾人员可通过移动终端查看并确定有效方案，大大缩短了搜救时间，提高灾民生还希望，同时也减少了搜救人员的二次伤亡。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是一种智能无人机搜寻***。
背景技术
近年来，地震、海啸、塌方、核电站泄漏等灾难相继发生。灾难事故发生后，现场建筑结构坍塌，导致其环境及地形结构空间狭小、复杂且不稳定，目前的救援方法是外部搜救，即利用一些生命体感知装置检测废墟下是否有待救人员，然而普通探测装置无法从外部直接了解内部情况，而对于结构坍塌的建筑物这种高危未知环境，在无法保证安全的情况下，救援人员是不能贸然进入的，致使搜救人员无法立刻进入灾区进行勘察和搜救，延误救援时机。而灾后“黄金72 小时”内受灾人员的存活率随时间呈急速递减趋势：在第一天(即24 小时内)，存活率为90％左右，第二天为50％～ 60％，第三天仅为20％～ 30％。
因此，迫切需要一种可以代替搜救人员进入危险未知环境中进行地形勘测及生命搜救的无人机搜寻***，救援人员可在废墟外部遥控无人机进入危险地带进行自主搜索，利用传感器感应可能的生命体并定位此区域进行激光雷达扫描并实现三维成像，无人机将三维图像发送至云服务器，救灾人员可通过移动终端即时了解内部情况，判断是否有人，确定有效方案，方便尽快展开搜救工作，不仅可以大大缩短搜救时间，提高灾民生还希望，同时也减少了搜救人员的二次伤亡。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种智能无人机搜寻***。
具体的，一种智能无人机搜寻***，包括：无人机、云服务器及移动终端，所述无人机及移动终端分别与所述云服务器通信连接；所述无人机包括中央处理单元、图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元及通信单元，所述图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元和通信单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元包括电动云台、激光发射器及接收单元，所述电动云台、激光发射器及接收单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元用于采集扫描数据并发送至所述中央处理单元，所述红外感应单元用于感应发热物体，所述中央处理单元用于根据所述红外感应单元感应到的发热物体控制所述激光雷达单元定位扫描并计算得到物体的空间三维信息并将其发送至所述图像处理单元输出三维图像，通过所述通信单元将三维图像发送至所述云服务器。
进一步的，所述中央处理单元为AVR单片机。
进一步的，所述激光发射器为一字线激光发射器。
进一步的，所述接收单元为USB摄像头。
进一步的，所述激光发射器和所述接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在所述无人机下方。
进一步的，所述红外感应单元设置在所述云台上。
进一步的，所述红外感应单元包括热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块，所述热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块依次连接，所述A/D转换模块与所述中央处理单元连接。
进一步的，所述通信单元为3G/4G/WIFI模块。
进一步的，所述中央控制单元还连接有多模定位模块。
本发明具有以下优点：通过无人机代替搜救人员进入危险未知环境中进行地形勘测及生命搜救，救援人员可在废墟外部遥控无人机进入危险地带进行自主搜索，利用传感器感应可能的生命体并定位此区域进行激光雷达扫描并实现三维成像，无人机将三维图像发送至云服务器，救灾人员可通过移动终端即时了解内部情况，判断是否有人，确定有效方案，方便尽快展开搜救工作，不仅可以大大缩短搜救时间，提高灾民生还希望，同时也减少了搜救人员的二次伤亡。
附图说明
图1 为本发明的一种智能无人机搜寻***的***示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种智能无人机搜寻***，包括：无人机、云服务器及移动终端，所述无人机及移动终端分别与所述云服务器通信连接；所述无人机包括中央处理单元、图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元及通信单元，所述图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元和通信单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元包括电动云台、激光发射器及接收单元，所述电动云台、激光发射器及接收单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元用于采集扫描数据并发送至所述中央处理单元，所述红外感应单元用于感应发热物体，所述中央处理单元用于根据所述红外感应单元感应到的发热物体控制所述激光雷达单元定位扫描并计算得到物体的空间三维信息并将其发送至所述图像处理单元输出三维图像，通过所述通信单元将三维图像发送至所述云服务器。
进一步的，所述中央处理单元为AVR单片机，可通过USB指令开启/关闭激光器，设置扫描路径、控制云台转动角度；通过本***完成单片AVR编程、硬件搭建、成像控制与图像处理***和扫描装置的控制，并能准确实现各项指标及功能，在保证较好的实现3D成像的前提下，与同类激光雷达相比，较大幅度的降低了***成本。
进一步的，所述激光发射器为一字线激光发射器。
进一步的，所述接收单元为USB摄像头。
单片机控制云台的转动，一字线激光器由云台根据扫描路径带动，发射一系列扫描光束，由USB摄像头获取被扫描目标返回的二维回波信号， AVR单片机采用激光测距算法得到目标距离信息与目标二维信息结合构成三维激光成像信息，通过图像处理模块得到三维图像，并将三维图像发送至云服务器，工作人员可通过三维图像判断是否为人，以采取相应的搜救措施，采用激光雷达不受天气影响，在浓雾、低能见度环境下也可准确判断以便***实施相应控制。
进一步的，所述激光发射器和所述接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在所述无人机下方。
进一步的，所述红外感应单元设置在所述云台上。
进一步的，所述红外感应单元包括热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块，所述热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块依次连接，所述A/D转换模块与所述中央处理单元连接，所述热释电红外传感器为多个，采用3-5个热释电红外传感器在无人机斜下方360度采集红外信号。
进一步的，所述通信单元为3G/4G/WIFI模块。
进一步的，所述中央控制单元还连接有多模定位模块，定位模块以一定频率发送定位信息至云服务器，以便工作人员对搜救位置进行定位，同时可以结合三维图像进一步锁定搜寻点。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种智能无人机搜寻***，其特征在于，包括：无人机、云服务器及移动终端，所述无人机及移动终端分别与所述云服务器通信连接；所述无人机包括中央处理单元、图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元及通信单元，所述图像处理单元、激光雷达单元、红外感应单元和通信单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元包括电动云台、激光发射器及接收单元，所述电动云台、激光发射器及接收单元分别与所述中央处理单元连接；所述激光雷达单元用于采集扫描数据并发送至所述中央处理单元，所述红外感应单元用于感应发热物体，所述中央处理单元用于根据所述红外感应单元感应到的发热物体控制所述激光雷达单元定位扫描并计算得到物体的空间三维信息并将其发送至所述图像处理单元输出三维图像，通过所述通信单元将三维图像发送至所述云服务器。
2.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述中央处理单元为AVR单片机。
3.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述激光发射器为一字线激光发射器。
4.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述接收单元为USB摄像头。
5.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述激光发射器和所述接收单元设置在所述电动云台上，所述电动云台设置在所述无人机下方。
6.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述红外感应单元设置在所述云台上。
7.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述红外感应单元包括热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块，所述热释电红外传感器、模拟信号采集模块及A/D转换模块依次连接，所述A/D转换模块与所述中央处理单元连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述通信单元为3G/4G/WIFI模块。
9.根据权利要求1所述的一种智能无人机搜寻***，其特征在于，所述中央控制单元还连接有多模定位模块。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110162102A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-23 | 广东技术师范大学 | 基于云平台和机器视觉的无人机自动识别跟踪方法及*** |
| CN114063628A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-02-18 | 杭州电子科技大学 | 一种基于深度学习和雷达检测的无人机救灾***及方法 |
| WO2022099651A1 (zh) * | 2020-11-13 | 2022-05-19 | 南京瑞祥信息技术有限公司 | 一种搜寻目标物品的装置 |
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2018
- 2018-01-31 CN CN201810098350.4A patent/CN108107916A/zh active Pending
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