[发明专利]用于智能喷火清障无人机的控制系统及方法

权利要求书

1.用于智能喷火清障无人机的控制系统，包括安装在无人机上的摄像组件、喷火组件和控制器，喷火组件包括防爆油箱、耐高温喷管、点火器和喷嘴；喷嘴通过耐高温喷管连接防爆油箱，喷嘴处设置有点火器和防风罩，耐高温喷管与喷嘴连接处设置有电磁阀，电磁阀与喷火组件的处理器电连接，防爆油箱连接微型油泵，微型油泵与喷火组件的处理器电连接；

其特征在于，所述控制器包括输入模块、数据库、处理模块和输出模块，其中：

输入模块，用于获取摄像组件拍摄目标区域内的视频图像；

数据库，用于预先存储映射关系表，映射关系表包括参照图像和相应的喷火控制指令；

处理模块，用于接收视频图像，根据运动目标检测算法从视频图像中提取障碍物图像，并根据图像比较算法从数据库中匹配出与障碍物图像相似度最高的参照图像，得到喷火控制指令；

输出模块，用于接收喷火控制指令，并将喷火控制指令输出到喷火组件的处理器中；

还包括安装在无人机上的热成像仪；输入模块，还用于获取热成像仪拍摄的障碍物燃烧图像，生成热力图；处理模块，还用于接受并处理热力图，提取图像中的障碍物图像和电线图像，输入预先建立的二维坐标模型中，定位障碍物图像和电线图像的交点坐标；判断模块，还用于判断热力图中交点坐标处的颜色信息，如果颜色信息为红色，则驱动无人机飞行至障碍物上方。

2.根据权利要求1所述的用于智能喷火清障无人机的控制系统，其特征在于：所述喷火控制指令包括喷火时间和火焰大小。

3.根据权利要求1所述的用于智能喷火清障无人机的控制系统，其特征在于：所述参照图像包括气球图像、风筝图像和塑料袋图像。

4.根据权利要求1所述的用于智能喷火清障无人机的控制系统，其特征在于：所述处理模块还用于对参照图像和障碍物图像进行图像缩放处理，并将缩放后的图像转换为灰度图，计算灰度图中所有像素点的灰度平均值，比较每个像素点的灰度值与灰度平均值，得到哈希值；并根据参照图像的哈希值和障碍物图像的哈希值计算汉明距离，若汉明距离小于第一预设阈值，则判定该参照图像与障碍物图像相似度最高。

5.根据权利要求1所述的用于智能喷火清障无人机的控制系统，其特征在于：还包括安装在无人机上的距离传感器；所述输入模块，还用于获取距离传感器采集的无人机与障碍物之间的距离信息，生成当前距离信息；处理模块，还用于接收当前距离信息，并根据第二预设阈值处理当前距离信息，如果当前距离信息大于第二预设阈值，则驱动无人机向障碍物飞行。

6.用于智能喷火清障无人机的控制方法，其特征在于，适用于如权利要求1-5任意一项所述的用于智能喷火清障无人机的控制系统，包括如下步骤：

S1、获取摄像组件拍摄目标区域内的视频图像；

S2、接收视频图像，根据运动目标检测算法从视频图像中提取障碍物图像，并根据图像比较算法从数据库中匹配出与障碍物图像相似度最高的参照图像，得到喷火控制指令；

S3、接收喷火控制指令，并将喷火控制指令输出到喷火组件的处理器中。

7.根据权利要求6所述的用于智能喷火清障无人机的控制方法，其特征在于：所述步骤S2中喷火控制指令具体包括喷火时间和火焰大小。

8.根据权利要求6所述的用于智能喷火清障无人机的控制方法，其特征在于：所述步骤S2中具体还包括步骤S21、对参照图像和障碍物图像进行图像缩放处理，并将缩放后的图像转换为灰度图，计算灰度图中所有像素点的灰度平均值，比较每个像素点的灰度值与灰度平均值，得到哈希值；并根据参照图像的哈希值和障碍物图像的哈希值计算汉明距离，若汉明距离小于第一预设阈值，则判定该参照图像与障碍物图像相似度最高。

9.根据权利要求6所述的用于智能喷火清障无人机的控制方法，其特征在于：所述步骤S1中具体还包括步骤S11、获取距离传感器采集的无人机与障碍物之间的距离信息，生成当前距离信息；S12、接收当前距离信息，并根据第二预设阈值处理当前距离信息，如果当前距离信息大于第一预设阈值，则驱动无人机向障碍物飞行。

10.根据权利要求6所述的用于智能喷火清障无人机的控制方法，其特征在于：所述步骤S2中的运动目标检测算法采用的是帧间差分法。