阅读说明：本技术 巡夜无人机 (Night unmanned aerial vehicle ) 是由 刘瑜 于 2019-11-05 设计创作，主要内容包括：公开一种巡夜无人机,包括四旋翼飞行器,所述的四旋翼飞行器上设置进行集中控制的处理器,与所述的处理器连接的可见光摄像机和红外摄像机,与所述的处理器连接的存储模块,通讯模块,照明模块和声音模块,所述的处理器内部设置巡夜检测算法,当所述的处理器检测到异常情况,所述的处理器在所述的存储模块内存储所述的可见光摄像机和红外摄像机输出图像,并打开所述的照明模块和声音模块,通过所述的通讯模块发送信息给设定的终端,所述的巡夜检测算法包括红外图像采集,异常区域检测,移动判断,警示与报警,跟踪与现场记录。(The utility model discloses an unmanned aerial vehicle patrols night, includes four rotor crafts, four rotor crafts on set up the treater that carries out centralized control, with visible light camera and the infrared camera that the treater is connected, with the storage module that the treater is connected, communication module, lighting module and sound module, the inside night detection algorithm that patrols that sets up of treater, work as the treater detect abnormal conditions, the treater be in storage module in visible light camera and infrared camera output image, and open lighting module and sound module, through communication module send information for the terminal of settlement, night detection algorithm include infrared image acquisition, unusual regional detection, move and judge, warn and report to the police, trail and the field recording.)

巡夜无人机

技术领域

本专利涉及巡夜无人机，属于安防和无人机技术领域。

背景技术

在一些野外特殊场合，需要夜晚巡逻防止偷盗和野兽危险，比如果园，露营地，重要野外设施等。这种情况下，养狗不能解决问题，因为狗也需要喂养和照顾，脱离不了人，并且可能对偶尔经过的行人带来危险。总体来说，养狗已经不能满足当前看护和巡夜的要求。随着计算机视觉和监控技术的发展，以及四旋翼飞行器的普及，将两者结合在一起，可以解决跨地形、无死角的野外巡夜问题。

发明内容

针对上述问题，本专利基于四旋翼飞行器与计算机视觉相结合，提出巡夜无人机的方案，解决野外重要场所的巡夜问题。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：

巡夜无人机，包括四旋翼飞行器，所述的四旋翼飞行器上设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的可见光摄像机和红外摄像机，与所述的处理器连接的存储模块，通讯模块，照明模块和声音模块，所述的处理器内部设置巡夜检测算法，当所述的处理器检测到异常情况，所述的处理器在所述的存储模块内存储所述的可见光摄像机和红外摄像机输出图像，并打开所述的照明模块和声音模块，通过所述的通讯模块发送信息给设定的终端。

所述的巡夜检测算法包括以下步骤：

(1)、所述的处理控制所述的四旋翼飞行器飞行，通过所述的红外摄像机采集环境图像f(x,y)，其中f(x,y)为温度相关的热辐射强度，x和y为像素坐标；

(2)、检测f(x,y)中温度较高的异常区域s(x₀,y₀)，如果没有异常区域，则返回步骤(1)；

(3)、所述的处理器控制所述的四旋翼飞行器悬停在空中，所述的处理器判断所述的异常区域s(x,y)是否移动，如果移动了，则执行步骤(4)；否则，返回步骤(1)；

(4)、所述的处理器打开所述的照明模块和声音模块，并通过所述的通讯模块发送信息给设定终端；

(5)、所述的处理器控制所述的四旋翼飞行器跟踪所述的异常区域s(x₀,y₀)，并将所述的可见光摄像机和红外摄像机输出的图像存储在所述的存储模块。

在步骤(2)中，所述的处理器检测f(x,y)中的异常区域，采用下列方法：围绕f(x, y)中的点(x₀,y₀)，计算2k*2k范围的热辐射强度R=

，当R>R_T时，可以判断点 (x₀,y₀)所在区域属于异常区域，输出s(x₀,y₀)，其中k为检测窗口的尺寸参数，R_T是判断阈 值。

所述的终端设置为手机。

所述的终端设置为计算机。

本专利的有益效果主要表现在：1、将计算机视觉与四旋翼飞行器结合，实现跨地形、无死角的野外巡夜；2、维护成本低，不需要人员陪伴。

附图说明

图1是巡夜检测算法的流程图；。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

参照图1，为了解决野外特殊场合的夜晚巡逻问题，提出一种巡夜无人机。巡夜无人机包括四旋翼飞行器，所述的四旋翼飞行器上设置进行集中控制的处理器，与所述的处理器连接的可见光摄像机和红外摄像机，与所述的处理器连接的存储模块，通讯模块，照明模块和声音模块。所述的红外摄像机可拍摄跟温度相关的热辐射图像，可以用于判断是否有人员和动物闯入，所述的可见光摄像机用于拍摄可见光谱下的图像，可以用于现场记录。

所述的处理器内部设置巡夜检测算法，当所述的处理器检测到异常情况，所述的处理器在所述的存储模块内存储所述的可见光摄像机和红外摄像机输出图像，作为现场记录，并打开所述的照明模块和声音模块，用于示警，还可以通过所述的通讯模块发送信息给设定的终端，所述的信息包括预设文字信息，以及所述的可见光摄像机和红外摄像机拍摄的现场图像。

所述的巡夜检测算法包括以下步骤：

(1) 、所述的处理控制所述的四旋翼飞行器飞行，通过所述的红外摄像机采集环境图像f(x,y)，其中f(x,y)为温度相关的热辐射强度，x和y为像素坐标；

步骤(1)是正常巡夜过程。

(2) 、检测f(x,y)中温度较高的异常区域s(x₀,y₀)，如果没有异常区域，则返回步骤(1)；

在步骤(2)中，所述的处理器检测f(x,y)中的异常区域，采用下列方法对所有像素点进 行计算：围绕f(x,y)中的点(x₀,y₀)，计算2k*2k范围的热辐射强度R=

，当R> R_T时，可以判断点(x₀,y₀)所在区域属于异常区域，输出s(x₀,y₀)，其中k为检测窗口的尺寸参 数，R_T是判断阈值。

(3) 、所述的处理器控制所述的四旋翼飞行器悬停在空中，所述的处理器判断所述的异常区域s(x,y)是否移动，如果移动了，则执行步骤(4)；否则，返回步骤(1)；

步骤(3)是在发现异常区域s(x₀,y₀)以后，所述的四旋翼飞行器悬停在空中确认异常区域s(x₀,y₀)是否移动，以排除固定的高温物体，比如路灯等。

(4) 、所述的处理器打开所述的照明模块和声音模块，并通过所述的通讯模块发送信息给设定终端；

当所述的异常区域s(x₀,y₀)处于移动状态时，可以判断为闯入的动物或者人，所述的处理器打开所述的照明模块和声音模块，并通过所述的通讯模块发送信息给设定的终端，所述的信息包括预设文字信息，以及所述的可见光摄像机和红外摄像机拍摄的现场图像。所述的终端设置为手机，或者计算机，不影响专利的实施。

(5) 、所述的处理器控制所述的四旋翼飞行器跟踪所述的异常区域s(x₀,y₀)，并将所述的可见光摄像机和红外摄像机输出的图像存储在所述的存储模块。

步骤(5)是跟踪记录的过程。