[发明专利]用于应急疏散指挥的飞行器

权利要求书

1.一种用于应急疏散指挥的飞行器，其特征在于，包括无人机本体、固定架、探测装置、语音播报装置，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，所述探测装置包括摄像头、第一电源模块、第一通信模块，所述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，所述第一电源模块用于给所述彩色摄像机供电，所述探测装置通过第一通信模块将彩色图像信息发送给后台控制站，所述语音播报装置包括设置于无人机本体的播放器以及第二电源模块、第二通信模块，所述播放器通过所述第二通信模块与后台控制站相连接，通过所述语音播放装置所述飞行器可用于应急疏散指挥，所述后台控制站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，所述图像数据处理模块包括处理彩色图像信息的彩色火算法单元，所述彩色火算法单元处理彩色图像信息按照如下步骤进行：

(1)视频采用YUV420格式，首先从视频图像获取装置中获取视频序列；

(2)为了更好的分割疑似火焰区域，将图像从YUV颜色空间转换到RGB颜色空间；

(3)根据每个像素点在RGB三通道的颜色信息，利用马氏距离判别当前像素点颜色是否属于火焰像素，马氏距离的原理如下，计算当前像素点到各个类别中心的距离：D²(X,μ_i)＝(X-μ_i)^TS_i^-1(X-μ_i)，其中S_i和μ_i分别为类别的协方差和类别中心，首先收集大量火焰的干扰物的样本，建立火焰类μ₁和μ₂干扰物类，然后通过下式：D(X,μ₁)＜D(X,μ₂)判断X属于火焰像素点；

(4)利用混合高斯背景模型，求取每帧的移动前景；

(5)将同时满足步骤(3)和(4)的点，标记为火焰像素点，进行区域连接，并求取参数；

(6)提取步骤(5)中求取的疑似火焰区域的特征，包括：面积特征、颜色特征、填充率变化特征、质心移动距离特征、灰度特征；

(7)将上述求取的特征输入到训练好的SVM分类器，最终判定该区域是否为火焰。

2.根据权利要求1所述的用于应急疏散指挥的飞行器，其特征在于，所述探测装置还包括外壳，所述外壳的前端安装有透明视窗。

3.根据权利要求1所述的用于应急疏散指挥的飞行器，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的用于应急疏散指挥的飞行器，其特征在于，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；烟雾动态特征具体包括飘动性特征、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>Time时输出烟雾报警，其中Time为预警阈值。