無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機(jī)飛行拍攝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，無人機(jī)類飛行設(shè)備開始進(jìn)入人們的視野，逐漸深入人們的生活，改善著人們的生活。無人機(jī)飛行器的應(yīng)用范圍越來越廣，例如在航拍、災(zāi)害控制以及測量監(jiān)控等專業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]與此同時，對無人機(jī)的智能飛行拍攝功能也提出了更高的要求，例如要求無人機(jī)能夠?qū)Φ孛婊蚩罩械闹付繕?biāo)進(jìn)行目標(biāo)識別和跟蹤拍攝。
[0004]一般來說，飛行器對目標(biāo)的監(jiān)測是通過視覺傳感器實現(xiàn)的，常見的對目標(biāo)跟蹤的方式例如有通過獲取目標(biāo)的定位信息來實現(xiàn)、通過地面引導(dǎo)方式實現(xiàn)、通過視頻識別系統(tǒng)實現(xiàn)，然而隨著視頻處理技術(shù)的飛速發(fā)展，前兩種方式在反應(yīng)速度及準(zhǔn)確度方面都顯現(xiàn)出一定的缺陷，而現(xiàn)有的視頻識別系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，響應(yīng)速度慢，效率低。
[0005]鑒于上述情況，本設(shè)計人借其多年相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)經(jīng)驗以及豐富的專業(yè)知識，不斷研發(fā)改進(jìn)，并經(jīng)實踐驗證，提出了本發(fā)明無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，能準(zhǔn)確高效的對目標(biāo)進(jìn)行識別和跟蹤拍攝，結(jié)構(gòu)簡單。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種無人機(jī)視頻跟蹤拍攝方法，基于本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，能準(zhǔn)確高效的實現(xiàn)目標(biāo)識別及跟蹤拍攝。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，包括:用于航拍圖像的無人機(jī)，包括機(jī)體、連接機(jī)體的云臺以及設(shè)于云臺上的攝像裝置；飛行控制器，設(shè)于所述無人機(jī)上，控制云臺的運動及無人機(jī)的飛行；圖像數(shù)據(jù)處理模塊，設(shè)于所述無人機(jī)上，連接所述攝像裝置及飛行控制器，接收所述攝像裝置拍攝的圖像視頻并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果傳送至所述飛行控制器，飛行控制器根據(jù)該處理結(jié)果控制云臺及無人機(jī)進(jìn)行跟足示拍攝。
[0009]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊包括:目標(biāo)識別子模塊，用于確定目標(biāo)；數(shù)據(jù)處理子模塊，連接所述目標(biāo)識別子模塊，用于對圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出目標(biāo)在圖像中的坐標(biāo)值，發(fā)送給飛行控制器。
[0010]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述目標(biāo)識別子模塊進(jìn)一步包括一存儲模塊，用于預(yù)設(shè)存儲目標(biāo)的特征值。
[0011]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，還包括地面終端，連接所述至圖像數(shù)據(jù)處理模塊，從所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊獲得所拍攝的圖像，在所述圖像上操作指定目標(biāo)，再將目標(biāo)數(shù)據(jù)反饋至所述圖像數(shù)據(jù)處理模塊。
[0012]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種無人機(jī)視頻跟蹤拍攝方法，基于上述的本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，該方法包括:步驟Si，無人機(jī)飛行拍攝圖像視頻；步驟S2，圖像數(shù)據(jù)處理模塊接收圖像信號，并進(jìn)行目標(biāo)識別及圖像數(shù)據(jù)處理，輸出處理結(jié)果；步驟S3，飛行控制器接收所述圖像數(shù)據(jù)處理結(jié)果，根據(jù)該結(jié)果控制無人機(jī)對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤拍攝。
[0013]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述步驟S2中的目標(biāo)識別步驟通過目標(biāo)識別子模塊進(jìn)行，首先在存儲模塊中預(yù)設(shè)存儲目標(biāo)特征值，然后目標(biāo)識別子模塊接收無人機(jī)航拍的圖像，與預(yù)設(shè)的目標(biāo)特征值進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配處理并識別和確認(rèn)目標(biāo)。
[0014]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述步驟S2中的目標(biāo)識別步驟通過目標(biāo)識別子模塊及地面終端進(jìn)行，所述地面終端從圖像數(shù)據(jù)處理模塊獲得航拍圖像，操作人員在所述航拍圖像上操作指定目標(biāo)，再將目標(biāo)數(shù)據(jù)反饋傳輸至圖像數(shù)據(jù)處理模塊，目標(biāo)識別子模塊接收目標(biāo)數(shù)據(jù)，完成識別確定目標(biāo)。
[0015]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述步驟S2中的圖像數(shù)據(jù)處理步驟通過數(shù)據(jù)處理子模塊進(jìn)行，得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果為目標(biāo)的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理子模塊進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理結(jié)果為目標(biāo)相對圖像中心位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，步驟S3中，飛行控制器根據(jù)該目標(biāo)相對圖像中心位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)控制云臺轉(zhuǎn)動，帶動攝像裝置運動，使目標(biāo)回復(fù)至圖像中心位置，實現(xiàn)跟蹤拍攝。
[0017]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，步驟S3中，當(dāng)云臺轉(zhuǎn)動無法實現(xiàn)回復(fù)目標(biāo)至圖像中心位置時，飛行控制器控制無人機(jī)飛行以調(diào)整拍攝位置，使目標(biāo)能夠回復(fù)至圖像中心位置，實現(xiàn)跟蹤拍攝。
[0018]優(yōu)選的，上述的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)，其中，步驟S2中，當(dāng)無人機(jī)檢測到圖像數(shù)據(jù)傳輸不暢或無法傳輸圖像數(shù)據(jù)時，向地面終端發(fā)送預(yù)警信息，地面終端接收該預(yù)警信息，操作人員根據(jù)該預(yù)警信息采取應(yīng)對措施。
[0019]本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法至少具有以下優(yōu)點及特點:
[0020]1、本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法在無人機(jī)上設(shè)置圖像數(shù)據(jù)處理模塊，對無人機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行處理，識別目標(biāo)以及得到目標(biāo)的位置坐標(biāo)等信息，再由飛行控制器根據(jù)處理結(jié)果控制無人機(jī)進(jìn)行跟蹤拍攝，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，響應(yīng)速度快，準(zhǔn)確度高，提升了工作效率。
[0021]2、本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法由于組成及工作流程簡單，使得其運行快速可靠，各個模塊簡潔明了，使得整個系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性高，進(jìn)而可提高無人機(jī)視頻跟蹤拍攝的信賴性。
[0022]3、本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法還可包括地面終端，通過地面終端選取目標(biāo)，進(jìn)而可存儲目標(biāo)特征值，進(jìn)行目標(biāo)識別，地面終端可為手機(jī)、PAD等移動終端，將飛行拍攝技術(shù)與移動終端做結(jié)合，目前移動終端如手機(jī)、PAD等相當(dāng)普及，數(shù)據(jù)處理能力很強(qiáng)且用戶界面友好，本發(fā)明通過與移動終端結(jié)合可獲得更加簡易的操作和更好的用戶體驗。
[0023]4、本發(fā)明的無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)及方法相比現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)及步驟簡單，降低了成本，有利于產(chǎn)品的推廣。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明無人機(jī)視頻跟蹤拍攝方法一實施例的原理流程示意圖。
[0026]主要元件標(biāo)號說明:
[0027]10無人機(jī)
[0028]11 機(jī)體
[0029]12 云臺
[0030]13攝像裝置
[0031]20飛行控制器
[0032]30圖像數(shù)據(jù)處理模塊
[0033]301目標(biāo)識別子模塊
[0034]302數(shù)據(jù)處理子模塊
[0035]303存儲模塊
[0036]40地面終端
【具體實施方式】
[0037]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0038]請參考圖1，為本發(fā)明無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明無人機(jī)視頻跟蹤拍攝系統(tǒng)包括:無人機(jī)10，用于飛行拍攝圖像，無人機(jī)10包括有機(jī)體11、云臺12及攝像裝置13 ;飛行控制器20，設(shè)于無人機(jī)上，控制無人機(jī)的飛行及云臺的運動；圖像數(shù)據(jù)處理模塊30，設(shè)于無人機(jī)上，連接攝像裝置13及飛行控制器20，接收攝像裝置13拍攝的圖像視頻并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果傳送至飛行控制器20，飛行控制器20根據(jù)處理結(jié)果控制無人機(jī)及云臺進(jìn)行跟蹤拍攝。
[0039]無人機(jī)10中，云臺12連接于機(jī)體11，攝像裝置13裝設(shè)于云臺12上，飛行控制器20 —般來說設(shè)置于機(jī)體上，其控制無人機(jī)的飛行及云臺的運動，關(guān)于機(jī)體、云臺、攝像裝置及飛行控制器的結(jié)構(gòu)組成及工作原理已為常規(guī)技術(shù)，不再詳細(xì)說明。
[0040]圖像數(shù)據(jù)處理模塊30設(shè)于無人機(jī)上，優(yōu)選的，設(shè)置于無人機(jī)的機(jī)體上。數(shù)據(jù)處理模塊連接攝像裝置13，攝像裝置13拍攝的圖像視頻傳輸給圖像數(shù)據(jù)處理模塊30。圖像數(shù)據(jù)處理模塊30包括有目標(biāo)識別子模塊301和數(shù)據(jù)處理子模塊302，其中目標(biāo)識別子模塊301用于確定目標(biāo)，也就是完成目標(biāo)識別的工作，目標(biāo)識別子模塊301進(jìn)一步可包括有一存儲模塊303，用于預(yù)設(shè)存儲目標(biāo)的特征值，所述特征值可為目標(biāo)的任何特征數(shù)據(jù)，例如人臉特征數(shù)據(jù)、人體特征數(shù)據(jù)、動作特征數(shù)據(jù)等等，若目標(biāo)不是人而是物體，那么預(yù)設(shè)存儲目標(biāo)的特征值可為該物體的形狀、大小、顏色等等，在無人機(jī)起飛之前，目標(biāo)特征值即存儲于存儲模塊303中，待無人機(jī)飛行過程中，攝像裝置13拍攝到圖像視頻，目標(biāo)識別子模塊301即依據(jù)預(yù)設(shè)存儲的目標(biāo)特征值在所拍攝到的圖像視頻中進(jìn)行匹配處理，識別出目標(biāo)；數(shù)據(jù)處理子模塊302用于對圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出目標(biāo)在圖像中的坐標(biāo)值，目標(biāo)識別及圖像數(shù)據(jù)處理具體過程為本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)，不再詳細(xì)說明。
[0041]圖像數(shù)據(jù)處理模塊可為數(shù)字信號處理裝置(DSP)及相應(yīng)的電路板，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計，不再贅述。
[0042]在另一實施例中，也可不預(yù)設(shè)目標(biāo)的特征值，而是待無人機(jī)飛行拍攝到圖像視頻后，由用戶在地面終端