位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的制作方法_2

文档序号:8396382阅读:来源:国知局
高度,在所述实时高度与所述目的拍摄高度匹配且所述实时定位数据与所述目的GPS数据匹配时,进入道路识别模式,在所述实时高度与所述目的拍摄高度不匹配或所述实时定位数据与所述目的GPS数据不匹配时,进入沙漠区域寻找模式;其中,所述嵌入式处理设备在所述道路识别模式中,启动所述线阵数码航空摄影设备、所述清晰化处理设备和所述图像检测设备,接收所述去雾霾沙漠区域图像和所述道路曲线,确定所述道路曲线在所述去雾霾沙漠区域图像中的相对位置,基于所述相对位置、所述实时定位数据和所述实时高度确定所述道路曲线的定位信息,所述道路曲线的定位信息包括所述道路曲线的起点的定位信息和所述道路曲线的终点的定位信息。
[0008]更具体地,在所述位于无人机上的沙漠区域道路检测平台中:所述无线通信接口接收所述道路曲线以及所述道路曲线的定位信息,并将所述道路曲线以及所述道路曲线的定位信息无线发送给所述道路绘制服务平台。
[0009]更具体地,在所述位于无人机上的沙漠区域道路检测平台中,还包括:无人机驱动设备,与所述嵌入式处理设备连接,用于在所述嵌入式处理设备的控制下驱动所述无人机飞往所述沙漠区域正上方位置。
[0010]更具体地,在所述位于无人机上的沙漠区域道路检测平台中:所述嵌入式处理设备在所述沙漠区域寻找模式中,关闭所述线阵数码航空摄影设备、所述清晰化处理设备和所述图像检测设备。
[0011]更具体地,在所述位于无人机上的沙漠区域道路检测平台中:所述直方图均衡化子设备、所述图像分离子设备、所述小波滤波子设备和所述最小二乘拟合子设备分别采用不同型号的FPGA芯片来实现。
【附图说明】
[0012]以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
[0013]图1为本发明的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的一实施方式的结构方框图。
[0014]图2为本发明的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的又一实施方式的结构方框图。
【具体实施方式】
[0015]下面将参照附图对本发明的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的实施方案进行详细说明。
[0016]地球上各个区域的道路识别意义重大,不仅仅能够为来往车辆和人群提供导航信息,而且能够为自然灾难营救、紧急救援等提供有价值的参考信息,提高营救和救援的效率。然而,不同类型的区域,道路识别的难度不同。其中,较为困难的莫过于地貌复杂的沙漠区域。
[0017]沙漠区域一般处于偏远地带,较少出现路政部门所建造的标准道路,更多的是当地居民修葺的土路,甚至是过往车辆长期碾压而形成的不规则路线,由于地形复杂,道路与沙漠背景的边缘界限模糊,常规的卫星遥感方式无法准确识别道路,而人工现场勘测的手段又过于原始,同时,沙漠地区多雾霾天气也对沙漠区域的道路检测带来了不小的干扰,在雾霾严重的天气,甚至根本无法进行道路检测。
[0018]本发明搭建了一种位于无人机上的沙漠区域道路检测平台,以灵活的无人机为测量平台,基于沙漠特殊地貌定制一套由多种图像处理子设备组成的图像检测设备,实现对选定沙漠区域的有效、快速、准确的道路识别,同时,还引入了去雾霾处理设备以去除检测图像中的雾霾成分,从而为相关的道路绘制部门提供准确、可靠的道路数据。
[0019]图1为本发明的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的一实施方式的结构方框图,所述检测平台包括GPS定位设备1、气压高度传感设备2、线阵数码航空摄影设备4、图像检测设备5和嵌入式处理设备3,所述嵌入式处理设备3与所述GPS定位设备1、所述气压高度传感设备2、所述线阵数码航空摄影设备4和所述图像检测设备5分别连接,基于所述GPS定位设备I输出的实时定位数据和所述气压高度传感设备2输出的实时高度确定是否启动所述线阵数码航空摄影设备4和所述图像检测设备5以实现对所述沙漠区域的道路检测。
[0020]图2为本发明的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的又一实施方式的结构方框图,与图1相比,增加了清晰化处理设备6以去除检测图像中的雾霾成分,以保障检测平台在各种沙漠气候中也能够正常工作。
[0021]接着,继续对图2的位于无人机上的沙漠区域道路检测平台的具体结构进行进一步的说明。
[0022]所述检测平台还包括:供电电源,包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器,所述切换开关与所述太阳能供电器件和所述蓄电池分别连接,根据蓄电池剩余电量决定是否切换到所述太阳能供电器件以由所述太阳能供电器件供电,所述电压转换器与所述切换开关连接,以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压。
[0023]所述检测平台还包括:静态存储设备,用于预先存储沙漠区域道路R通道范围、沙漠区域道路G通道范围、沙漠区域道路B通道范围,所述沙漠区域道路R通道范围、所述沙漠区域道路G通道范围和所述沙漠区域道路B通道范围用于将RGB图像中的沙漠区域道路与RGB图像背景分离。
[0024]所述检测平台还包括:无线通信接口,与远端的道路绘制服务平台建立双向的无线通信链路,用于接收所述道路绘制服务平台发送的飞行控制指令,所述飞行控制指令中包括所述沙漠区域正上方位置对应的目的GPS数据和目的拍摄高度。
[0025]清晰化处理设备6,位于所述线阵数码航空摄影设备4和所述图像检测设备5之间,接收所述线阵数码航空摄影设备4对沙漠区域拍摄的沙漠区域图像,对所述沙漠区域图像进行去雾霾处理以获得去雾霾沙漠区域图像,替代所述沙漠区域图像,将所述去雾霾沙漠区域图像输入所述图像检测设备5以实现对所述沙漠区域的道路检测。
[0026]所述清晰化处理设备6包括以下部件:
[0027]雾霾浓度检测子设备,位于空气中,用于实时检测无人机所在位置的雾霾浓度,并根据雾霾浓度确定雾霾去除强度,所述雾霾去除强度取值在O到I之间;
[0028]整体大气光值获取子设备,与所述线阵数码航空摄影设备4连接以获得所述沙漠区域图像,计算所述沙漠区域图像中每一像素的灰度值,将灰度值最大的像素的灰度值作为整体大气光值;
[0029]大气散射光值获取子设备,与所述线阵数码航空摄影设备4和所述雾霾浓度检测子设备分别连接,对所述沙漠区域图像的每一个像素,提取其R,G,B三颜色通道像素值中最小值作为目标像素值,使用保持边缘的高斯平滑滤波器EPGF (edge-preservinggaussian filter)对所述目标像素值进行滤波处理以获得滤波目标像素值,将目标像素值减去滤波目标像素值以获得目标像素差值,使用EPGF对目标像素差值进行滤波处理以获得滤波目标像素差值,将滤波目标像素值减去滤波目标像素差值以获得雾霾去除基准值,将雾霾去除强度乘以雾霾去除基准值以获得雾霾去除阈值,取雾霾去除阈值和目标像素值中的最小值作为比较参考值,取比较参考值和O中的最大值作为每一个像素的大气散射光值;
[0030]介质传输率获取子设备,与所述整体大气光值获取子设备和所述大气散射光值获取子设备分别连接,将每一个像素的大气散射光值除以整体大气光值以获得除值,将I减去所述除值以获得每一个像素的介质传输率;
[0031]清晰化图像获取子设备,与所述线阵数码航空摄影设备4、所述整体大气光值获取子设备和所述介质传输率获取子设备分别连接,
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