一种人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统。

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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。无人机最早在20世纪20年代出现，1914年第一次世界大战正进行得如火如荼，英国的卡德尔和皮切尔两位将军，向英国军事航空学会提出了一项建议：研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机，使它能够飞到敌方某一目标区上空，将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由a.m.洛教授率领一班人马进行研制。无人机当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到v-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。在专利号为cn201510150452的专利文件中，公开了一种无人机系统，包括无人机，其包括可折叠的第一起落架，无人机系统还包括与无人机适配的第二起落架，在第一起落架处于折叠状态时，第二起落架用于给处于起飞阶段的无人机提供支撑，以使无人机与起飞面之间保持预设距离，并在无人机起飞后与无人机分离。本发明还公开了一种无人机和该无人机系统的控制方法。当无人机准备起飞时，将第一起落架折叠收拢并保持在折叠状态，以避免对位于无人机下方的负载造成阻挡，同时通过第二起落架支撑起无人机；当无人机降落时，将第一起落架的自锁解除，以使第一起落架从折叠状态转动至展开状态，便可为无人机提供支撑，由此大大简化了无人机的结构，具有成本低、整体重量轻和可靠性高等特点。

上述专利文件中通过采用两套分离设置的起落架，其中第一起落架为可折叠结构并设置在无人机上，通过人工完成折叠动作并在折叠状态自锁，第二起落架放置在起飞面上，独立于无人机并给处于起飞阶段的无人机提供支撑，以使无人机与起飞面之间保持预设距离；当无人机准备起飞时，将第一起落架折叠收拢并保持在折叠状态，以避免对位于无人机下方的负载造成阻挡，同时通过第二起落架支撑起无人机；当无人机准备降落时，将第一起落架的自锁解除，以使第一起落架从折叠状态转动至展开状态，便可为无人机提供支撑。但是对于如何提供一种结构简单，操作便捷，实现远程智能化管理的人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统，用于解决如何提供一种结构简单，操作便捷，实现远程智能化管理的人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统，包括无人机系统和无线传输系统，所述无人机系统通过所述无线传输系统与地面控制中心相连，其特征在于：包括目标识别系统、gsm系统、gps定位系统和报警系统，所述目标识别系统设置在无人机上，所述目标识别系统通过无线传输系统与控制中心相连，所述gsm系统与所述控制中心相连，所述gsm系统负责在被保护对象和监控用户之间传递信息。所述gsm系统采用工业的gsm模块tc35i。tc35i模块是一个的工业级gsm模块，工作在gsm900和gsml800双频段，支持中文短信息。tc35i的数据接口通过at命令可双向传输指令和数据，它支持text和pdu格式的sms，所述gps定位系统与所述gsm系统相连用定位使用，所述目标识别系统具有背景动态更新功能，能自适应光线的变化。

优选的，所述目标识别系统对于运动到画面中然后静止的物体，正确的反应是发出一次报警后将该物体视为背景；其背景差分算法会持续报警。

优选的，所述目标识别系统基于spartan-3adsps3d1800a的fpga开发板实现，摄像头采用ov7670cmos摄像头；从摄像头读取的视频信号经过位拼接后形成完整的yuv像素数据，通过多端口存储器控制器(multi-portmemorycontroller，简称mpmc)存入ddr2内存芯片中，并按vga的时序要求从ddr2中读出数据；从ddr2中读出的数据经过色彩空间转换和滤波后，和窗口闪烁图像叠加，最后进入vga信号生成模块，输出视频信号。

优选的，所述目标识别系统图像采集采用ov7670摄像头模块，用类似iic的串行摄像头控制总线对其进行初始化；将摄像头配置成30帧/s逐行显示，640×480像素的yuv422输出，每个像素由16位数据组成，高8位为y信号，低8位为u/v信号；在yuv422格式的视频信号中，y信号每个时钟都会采样，而u和v信号则是间隔采样；由于该摄像头模块的数据引脚只有8位，因此需要用二倍频的像素时钟对8位的引脚进行时分复用输出，fpga接受到像素信号后，将两个8位的数据拼接成一个16位的完整的像素信号。

优选的，所述gps定位系统把gsm作为数据传输的媒介，用pc机当作是控制中心首先由gps发出位置信息，再由gsm把信息传送给pc机，经过pc机处理，显示无人机在地图上的位置，再由pc机在发出指令，通过gsm把指令传送给无人机系统，无人机系统在执行指令。

优选的，所述gsm系统的串口扩展芯片gm8123工作在多通道工作模式下时，模式控制引脚ms＝0；多通道模式允许3个子串口同时全双工地工作；在此工作模式下，芯片的地址线staddl～o是输入口，由mcu控制选择希望发送数据的子串口，地址线sraddl～0是输出口，用于向mcu返回接收到数据的子串口地址；通过对该芯片的控制，单片机可以同时与gps模块和gsm模块全双工通信。

优选的，所述目标识别系统最多支持对4个区域进行分别检测和报警；用两个寄存器分别对像素的行和列计数，这样相当于计算出当前像素在图像上的“坐标”；而每个窗口的位置信息分别存储在4个寄存器中；在进行背景差分法运算的同时，将像素的“坐标”和窗口的位置进行对比，得到当前求帧差的像素在哪个窗口内；如果检测到的运动像素位于窗口x内，则将窗口x内的运动点计数器加一，若运动点计数器的值大于一定的阈值，我们就认为窗口x中检测到运动目标，该窗口发出闪烁信号。

(三)有益效果

本发明的目标识别系统设置在无人机上，目标识别系统通过无线传输系统与控制中心相连，gsm系统与控制中心相连，gsm系统负责在被保护对象和监控用户之间传递信息。gsm系统采用工业的gsm模块tc35i。tc35i模块是一个的工业级gsm模块，工作在gsm900和gsml800双频段，支持中文短信息。tc35i的数据接口通过at命令可双向传输指令和数据，它支持text和pdu格式的sms，gps定位系统与gsm系统相连用定位使用，目标识别系统具有背景动态更新功能，能自适应光线的变化。本发明结构简单，操作便捷，实现远程智能化管理，具有很强的创造性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的目标识别系统的原理框图；

图2是本发明的gps定位系统的接口电路图；

图3是本发明的gsm系统中gsm模块与单片机的接口电路图；

图4是本发明的gsm系统中gsm模块电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种人工智能无人机城市管理目标识别与报警推送系统，包括无人机系统和无线传输系统，无人机系统通过无线传输系统与地面控制中心相连，其特征在于：包括目标识别系统、gsm系统、gps定位系统和报警系统，目标识别系统设置在无人机上，目标识别系统通过无线传输系统与控制中心相连，gsm系统与控制中心相连，gsm系统负责在被保护对象和监控用户之间传递信息。gsm系统采用工业的gsm模块tc35i。tc35i模块是一个的工业级gsm模块，工作在gsm900和gsml800双频段，支持中文短信息。tc35i的数据接口通过at命令可双向传输指令和数据，它支持text和pdu格式的sms，gps定位系统与gsm系统相连用定位使用，目标识别系统具有背景动态更新功能，能自适应光线的变化。

如图1所示的目标识别系统对于运动到画面中然后静止的物体，正确的反应是发出一次报警后将该物体视为背景；其背景差分算法会持续报警。

目标识别系统基于spartan-3adsps3d1800a的fpga开发板实现，摄像头采用ov7670cmos摄像头；从摄像头读取的视频信号经过位拼接后形成完整的yuv像素数据，通过多端口存储器控制器(multi-portmemorycontroller，简称mpmc)存入ddr2内存芯片中，并按vga的时序要求从ddr2中读出数据；从ddr2中读出的数据经过色彩空间转换和滤波后，和窗口闪烁图像叠加，最后进入vga信号生成模块，输出视频信号。

目标识别系统图像采集采用ov7670摄像头模块，用类似iic的串行摄像头控制总线对其进行初始化；将摄像头配置成30帧/s逐行显示，640×480像素的yuv422输出，每个像素由16位数据组成，高8位为y信号，低8位为u/v信号；在yuv422格式的视频信号中，y信号每个时钟都会采样，而u和v信号则是间隔采样；由于该摄像头模块的数据引脚只有8位，因此需要用二倍频的像素时钟对8位的引脚进行时分复用输出，fpga接受到像素信号后，将两个8位的数据拼接成一个16位的完整的像素信号。

如图2所示的gps定位系统把gsm作为数据传输的媒介，用pc机当作是控制中心首先由gps发出位置信息，再由gsm把信息传送给pc机，经过pc机处理，显示无人机在地图上的位置，再由pc机在发出指令，通过gsm把指令传送给无人机系统，无人机系统在执行指令。

如图3和4所示的gsm系统的串口扩展芯片gm8123工作在多通道工作模式下时，模式控制引脚ms＝0；多通道模式允许3个子串口同时全双工地工作；在此工作模式下，芯片的地址线staddl～o是输入口，由mcu控制选择希望发送数据的子串口，地址线sraddl～0是输出口，用于向mcu返回接收到数据的子串口地址；通过对该芯片的控制，单片机可以同时与gps模块和gsm模块全双工通信。

目标识别系统最多支持对4个区域进行分别检测和报警；用两个寄存器分别对像素的行和列计数，这样相当于计算出当前像素在图像上的“坐标”；而每个窗口的位置信息分别存储在4个寄存器中；在进行背景差分法运算的同时，将像素的“坐标”和窗口的位置进行对比，得到当前求帧差的像素在哪个窗口内；如果检测到的运动像素位于窗口x内，则将窗口x内的运动点计数器加一，若运动点计数器的值大于一定的阈值，我们就认为窗口x中检测到运动目标，该窗口发出闪烁信号。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明的目标识别系统设置在无人机上，目标识别系统通过无线传输系统与控制中心相连，gsm系统与控制中心相连，gsm系统负责在被保护对象和监控用户之间传递信息。gsm系统采用工业的gsm模块tc35i。tc35i模块是一个的工业级gsm模块，工作在gsm900和gsml800双频段，支持中文短信息。tc35i的数据接口通过at命令可双向传输指令和数据，它支持text和pdu格式的sms，gps定位系统与gsm系统相连用定位使用，目标识别系统具有背景动态更新功能，能自适应光线的变化。本发明结构简单，操作便捷，实现远程智能化管理，具有很强的创造性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。