CN206926823U - 一种用于野外搜救的多功能无人机装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于野外搜救的多功能无人机装置，属于搜救设备领域。该装置由天空端和地面端两部分组成，天空端采用DJI M100无人机作为基本平台，包含自主避障模块、自主起降模块、红外图像处理模块、光学目标检测模块、移动交互模块；地面端包含高性能计算机、安卓移动设备、图像接收器。通过使用四旋翼无人机平台与光学摄像头以及红外摄像头结合优化了目标检测结果，极大的提升了成功进行野外搜救的可能性，同时使用高性能计算机提升了目标检测的效率，并且采用的自主起降模块以及自主避障模块能够有效的保证无人机在野外搜救时的可靠性，相较于传统的搜救方式以及搜救***，本实用新型具有很广的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型属于搜救设备领域，尤其涉及一种用于野外搜救的多功能无人机装置。
背景技术
无人机搜救是一种新型的、高效的搜救方式，尤其是在许多无法出动人员进行搜救的极端环境下，无人机能给搜救人员提供准确的遇难人员的位置信息。相比于传统的直升机搜救以及人员地毯式搜救，无人机搜索具有低成本，高灵活性，高效率等一般搜救方式不可比拟的优势。
经检索，搜救用无人机往往在硬件结构部分有很多创新改进，如中国专利号ZL201420732525.X，授权公告日为2015年4月1日，专利名称为《一种夜间搜救多旋翼无人机》，其在无人机外部结构设计上增加了探照灯、扩音器等一系列设备，并且对无人机的挂载机构进行的改进。该申请案达到了无人机搜救作业的目的，但该申请案采用只是简单的增加量外部的一些物理配件，关键的目标搜索与检测采用的是仍旧是传统的人工识别的方式，这样就会导致搜救效率相对较低，救援的成功率也难以得到有效的提升，因此仍需进一步改进。
中国专利号ZL201320346748.8，授权公告日为2014年4月9日，专利名称为《一种基于无人机的山地旅游紧急救援***》，其在无人机上使用视频和语音传输的方式来对旅客进行救援，但是该申请案采用的是无人直升机，相较于四旋翼无人机，单旋翼无人直升机的稳定性较差难以应对野外复杂的地形情况，并且简单的语音视频信号也难以准确的锁定待救人员的位置。
综合比较目前的无人机搜救***，高效自动的目标检测、自主避障、自主移动降落这三种关键技术都还没有被广泛的应用。现有野外搜救方案存在以下问题：1）需要大量人力物力进行地毯式搜索，效率低下；2）使用的无人机平台稳定性不强，无法适应野外的复杂环境；3）传统无人机搜救仅仅采用了视频传输的方式，实际上还是靠肉眼对目标进行检索，效率低下；4）传统无人机无法自动的起降、寻路、避障导致无人机对野外环境的适应性下降；5）传统的无人机搜救***仅安装了光学目标检测用具，无法适应全天候的搜救任务。
综上，亟待加强野外搜救设备的创新和探索。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于野外搜救的多功能无人机装置，能够有效的对待救人员进行检测和定位，大幅度增加搜救的成功率。同时，本实用新型采用了模块化的设计，充分利用无人机平台上的资源，本***可以全天候的适用于野外搜救、巡逻侦查等多种任务。
本实用新型采用如下技术方案：
一种用于野外搜救的多功能无人机装置，该装置由天空端和地面端两部分组成，天空端采用DJI M100无人机作为基本平台，包含自主避障模块、自主起降模块、红外图像处理模块、光学目标检测模块、移动交互模块，所述红外图像处理模块与光学目标检测模块连接，所述自主避障模块、自主起降模块分别与移动交互模块连接；
地面端包含高性能计算机、安卓移动设备、图像接收器，所述安卓移动设备、图像接收器分别与高性能计算机连接。
其中，所述自主避障模块采用的是双目摄像机、DJI导航处理器和超声波传感器结合的方式，所述双目摄像机、超声波传感器分别与DJI导航处理器连接和。
其中，所述自主起降模块包括DJI Zenmuse X3相机和妙算，所述DJI ZenmuseX3相机和妙算连接。
其中，所述红外图像处理模块采用的是FLIR VUR PRO红外热像仪、AV视频采集卡，所述FLIR VUR PRO红外热像仪和AV视频采集卡连接，所述AV视频采集卡和妙算连接。
其中，所述光学目标检测模块由DJI Zenmuse X3相机和图像传输器组成，所述DJIZenmuse X3相机和图像传输器连接。
其中，所述移动交互模块包括安卓硬件设备和安卓APP组成。
与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：
本实用新型实现了一种用于野外搜救的多功能无人机装置，通过使用四旋翼无人机平台与光学摄像头以及红外摄像头结合优化了目标检测结果，极大的提升了成功进行野外搜救的可能性，同时使用高性能计算机提升了目标检测的效率，并且采用的自主起降模块以及自主避障模块能够有效的保证无人机在野外搜救时的可靠性，相较于传统的搜救方式以及搜救***，本实用新型具有很广的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的***结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实用新型包括一种用于野外搜救的多功能无人机装置。用于野外搜救的多功能无人机装置由天空端和地面端两部分组成，天空端采用DJI M100无人机作为基本平台，包含了自主避障模块、自主起降模块、红外图像处理模块、光学目标检测模块、移动交互模块，所述红外图像处理模块与光学目标检测模块连接，所述自主避障模块、自主起降模块分别与移动交互模块连接；地面端则以高性能计算机作为基本平台，包含了高性能计算机、安卓移动设备、图像接收器，所述安卓移动设备、图像接收器分别与高性能计算机连接。
其中，自主避障模块。自主避障模块采用的是双目摄像机和超声波传感器结合的方式，自主避障模块中的DJI导航处理器可以根据视差算出距离信息，再根据多次采集到的距离信息构建出3D点云图，结合机器人操作***ROS，能够完成对障碍自动避开；而超声波传感器则用于对野外变化起伏较高的坡度等进行探测，保证无人机能够在最小安全高度以上飞行，不会突然撞到地面障碍物。
其中，自主起降模块。自主起降模块采用的是AprilTag视觉基准***，由DJIZenmuse X3相机和妙算负责锁定降落点，AprilTag视觉基准***通过对降落标志的信息荷载进行编码处理来最大限度地减少虚警。通过求解 PnP 问题，***可以获取自身相对于标志的位姿，并以此作为位姿调整的依据，从而精确降落在标志上方。
其中，红外图像处理模块。红外图像处理模块采用的是FLIR VUR PRO红外热像仪、AV视频采集卡，FLIR VUR PRO红外热像仪能够探测100米范围内的红外辐射，然后通过妙算的处理转换成为目标的热图像。因为野外环境中待测目标通常为恒温动物，相较于周围背景有着更大的能量，在红外图像上表现的就更为显著，因此可以先用红外图像做预处理，提取出含有目标的可能性较大的区域然后再进一步的使用光学目标检测模块去做进一步的确认，这样极大的提升效率和准确度。
其中，光学目标检测模块。光学目标检测模块由DJI Zenmuse X3相机和图像传输器组成，DJI Zenmuse X3相机可以实时将拍摄到的1080P高清图像通过图像传输器传输回地面端，再由地面端的图像接收器接收后传输给高性能计算机进行处理，这样能够有效的节省无人机自身的***资源，保证续航时间够长，同时也能提升检测的速度。
其中，移动交互模块。移动交互模块主要由安卓硬件设备和安卓APP组成，首先其能充当机载计算设备与地面计算设备的中介，其次能够提供一些必要的交互，例如***初始化、设定起始点、拍照、录像、返航等功能，最后其还能够飞行器的状态信息，例如剩余电量、飞行高度、实时GPS信息等。
其中，地面端由高性能计算机、安卓移动设备、图像接收器组成，地面端主要是用来对无人机进行监控，同时结合无人机上的图像传输器传回来的图像以及红外热像仪判定的高概率区域来进行目标检测，高性能计算机使用基于卷积神经网络的图像识别算法来判定图像中是否包含有待测目标。计算机上采用Linux操作***，使用QT5开发了多线程处理工具，显示结果流畅。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，该装置由天空端和地面端两部分组成，天空端采用DJI M100无人机作为基本平台，包含自主避障模块、自主起降模块、红外图像处理模块、光学目标检测模块、移动交互模块，所述红外图像处理模块与光学目标检测模块连接，所述自主避障模块、自主起降模块分别与移动交互模块连接；
地面端包含高性能计算机、安卓移动设备、图像接收器，所述安卓移动设备、图像接收器分别与高性能计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，所述自主避障模块采用的是双目摄像机、DJI导航处理器和超声波传感器结合的方式，所述双目摄像机、超声波传感器分别与DJI导航处理器连接和。
3.根据权利要求1所述的一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，所述自主起降模块包括DJI Zenmuse X3相机和妙算，所述DJI ZenmuseX3相机和妙算连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，所述红外图像处理模块采用的是FLIR VUR PRO红外热像仪、AV视频采集卡，所述FLIR VUR PRO红外热像仪和AV视频采集卡连接，所述AV视频采集卡和妙算连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，所述光学目标检测模块由DJI Zenmuse X3相机和图像传输器组成，所述DJI Zenmuse X3相机和图像传输器连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于野外搜救的多功能无人机装置，其特征在于，所述移动交互模块包括安卓硬件设备和安卓APP组成。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108313312A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-07-24 | 芜湖应天光电科技有限责任公司 | 一种无人机防坠落*** |
| CN109085851A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-25 | 哈尔滨工业大学（威海） | 无人机定点降落方法 |
| CN112363540A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-02-12 | 陕西厚凯智能科技有限公司 | 一种远程无人机操作*** |
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2017
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| CN109085851A (zh) * | 2018-09-12 | 2018-12-25 | 哈尔滨工业大学（威海） | 无人机定点降落方法 |
| CN112363540A (zh) * | 2020-12-05 | 2021-02-12 | 陕西厚凯智能科技有限公司 | 一种远程无人机操作*** |
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