[发明专利]带有热成像探测功能的防火减灾飞行器

说明书

技术领域

本发明属于消防监控技术领域，尤其涉及一种带有热成像探测功能的防火减灾飞行器。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机按应用领域，可分为军用与民用。无人机在民用领域用途广泛，主要用于警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。

随着社会经济的快速发展，探测装置已经广泛应用到包括防火、交通、智能识别等领域当中。在某些场合下，探测装置无法有效及时的做好监测工作，尤其是在恶劣环境以及人员难以到达的地方。因此，带有探测装置的无人机被人们设计了出来。但是，现有技术中的无人机一般携带的探测装置包括单一摄像头，利用单一摄像头采集的视频图像，无法满足基于视频分析的检测精度需求，对探测装置的应用场景带来了极大的限制。

鉴于此，本发明提供了一种带有热成像探测功能的防火减灾飞行器。

发明内容

本发明的目的在于一种带有热成像探测功能的防火减灾飞行器，以解决现有技术中存在的探测器为单摄像头，其采集视频图像无法满足基于视频分析的检测精度需求，对探测器的应用带来了极大的限制的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种带有热成像探测功能的防火减灾飞行器，包括无人机本体、固定架、探测装置，所述固定架设置于所述无人机本体的下部，所述探测装置通过固定架与无人机本体相连接，所述探测装置包括第一摄像头和第二摄像头、电源模块、通信模块，所述第一摄像头安装在热成像摄像机前端，所述热成像摄像机用于采集热成像图像信息，所述第二摄像头为彩色摄像机，所述彩色摄像机用于采集彩色图像信息，所述电源模块用于给所述热成像摄像机和彩色摄像机供电，所述探测装置通过通信模块将热成像图像信息和彩色图像信息发送给控制系统。

其中，所述探测装置还包括外壳，所述第一摄像头和第二摄像头、电源模块、通信模块安装于所述外壳内，所述外壳的前端安装有透明视窗。

其中，所述无人机本体包括飞行平台及动力系统和自动控制模块，所述自动控制模块包括GPS导航系统、航姿控制系统、高度计以及云台，所述探测装置通过固定架与云台连接。

其中，所述控制系统包括遥控及遥测通讯设备、图像数据接收模块、图像数据处理模块、报警触发模块。

其中，所述图像数据处理模块包括处理热成像图像信息的热成像火焰算法单元，所述热成像火焰算法单元用于采集物体的温差，并将温差转换成实时视频图像显示出来。

其中，所述图像数据处理模块包括处理彩色图像信息的烟雾检测算法单元，所述烟雾检测算法单元处理彩色图像信息按照如下步骤进行：

(1)从视频图像获取装置获取视频图像序列；

(2)根据视频图像数据采用累积帧差法求取疑似烟雾区域，累积帧数可按照算法需求自行定义；

帧差法基本原理可以用下面公式看出：

|i(t)-i(t-1)|<T背景

|i(t)-i(t-1)|>＝T前景

其中，i(t),i(t-1)分别为t,t-1时刻对应像素点的像素值,T为阈值；

(3)根据烟雾静态特征具体包括：最小面积、颜色特征、灰度特征和烟雾动态特征具体包括飘动性特、面积变化特征去除虚假信息，判断是否满足烟雾所有特征；

(4)若满足烟雾所有特征，疑似区域将会预警，采用标记Alarm计数，当预警次数Alarm>T时输出烟雾报警，其中T为预警阈值。

本发明，与现有技术相比，设置双目视觉结构，包括了了第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头安装在热成像摄像机前端，所述热成像摄像机用于采集热成像图像信息，所述第二摄像头为彩色摄像机，所述彩色摄像机用于采集彩色图像信息，所述探测装置通过通信模块将热成像图像信息和彩色图像信息发送给控制系统，通过分析热成像图像信息和彩色图像信息可以解决多种场景下的清晰图像采集的问题，可以满足用户的使用需求。

附图说明

图1所示为本发明的结构示意图；

图2所示为本发明探测装置的结构示意图；

图3所示为本发明烟雾检测算法单元处理彩色图像信息的方法流程图；

图中：1.无人机本体，2.固定架，3.探测装置，31.外壳，32.透明视窗，33.第一摄像头，34.第二摄像头，35.电源模块，36.通信模块。

具体实施方式