一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著私家車保有量的持續(xù)上升，道路擁堵已成常態(tài)，且龐大、快速增長的 駕駛?cè)巳后w交通安全、文明素養(yǎng)良莽不齊，疲勞駕駛、占道行駛、超速超限、隨意變道、爭(zhēng)道 搶行等交通違法違規(guī)行為仍然多發(fā)，引發(fā)交通事故，惡化本已擁堵的交通，延長擁堵時(shí)間。 運(yùn)些現(xiàn)象也同樣存在高速公路的路況上，當(dāng)發(fā)生追尾等嚴(yán)重事故時(shí)，因?yàn)榈缆窊矶拢罅寇?輛占用高速應(yīng)急車道，導(dǎo)致救援車輛無法及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，救援活動(dòng)無法及時(shí)開展，從而造成 駕乘人員死亡的悲劇。目前在高速公路上已經(jīng)安裝一些高速球機(jī)或者槍機(jī)，但是運(yùn)些攝像 機(jī)大都用來對(duì)整體路況進(jìn)行監(jiān)視，安裝高度高，無法看清具體車輛細(xì)節(jié)。也在高速路的龍口 架上安裝了一些卡口相機(jī)，但運(yùn)些相機(jī)只是用來讀取過車車牌信息，或者對(duì)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 目前上述運(yùn)兩種相機(jī)安裝密度都不大，只是在高速公路的關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行部署，無法對(duì)整個(gè) 高速公路形成有效覆蓋。但是交通事故發(fā)生和擁堵發(fā)生都是隨機(jī)的，大多情況下?lián)矶掳l(fā)生 地點(diǎn)都不在攝像機(jī)的有效覆蓋范圍內(nèi)。
[0003] 所W-旦發(fā)生因事故導(dǎo)致的交通擁堵的情況，現(xiàn)有相機(jī)無法清楚的觀測(cè)到事故點(diǎn) 詳情，高速交警也就無法依據(jù)現(xiàn)有相機(jī)進(jìn)行應(yīng)急指揮。同時(shí)高速交警疲于交通疏導(dǎo)，對(duì)惡意 違法占用應(yīng)急車道的車輛無法進(jìn)行取證處罰，故無法對(duì)運(yùn)種惡意違法占用應(yīng)急車道的情況 進(jìn)行有效的遏制和震懾。
[0004] 無人機(jī)因其具有機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)迅速、無人飛行和操作要求低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來月 廣泛?，F(xiàn)有方案通過在無人機(jī)上搭載相機(jī)或攝像頭，對(duì)占用應(yīng)急車道的車輛抓拍或者實(shí)況 錄像。但總體來說，功能單一，無法提供清晰的高速路況全貌，不具有智能功能，也無法對(duì)惡 意違法占用應(yīng)急車道的車輛進(jìn)行識(shí)別，無法為高速交警進(jìn)行應(yīng)急指揮提供參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)，通過無人機(jī)上掛 載的高清攝像頭拼接準(zhǔn)立體全景圖，并進(jìn)行抓拍識(shí)別違規(guī)占道車輛，控制終端通過無人機(jī) 上掛載的擴(kuò)音卿趴實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：
[0007] 一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)，所述無人機(jī)設(shè)置有前向雙目攝像機(jī)和后 向雙目攝像機(jī)，W及對(duì)應(yīng)于所述前向雙目攝像機(jī)的前向雙目圖像拼接模塊、前向單目車輛 識(shí)別模塊，和對(duì)應(yīng)于所述后向雙目攝像機(jī)的后向雙目圖像拼接模塊，其中：
[000引所述前向雙目攝像機(jī)包括前向左目攝像機(jī)和前向右目攝像機(jī)，所述前向右目攝像 機(jī)用于抓拍應(yīng)急車道車輛；
[0009] 所述前向雙目圖像拼接模塊用于拼接前向雙目攝像機(jī)的視頻圖像，輸出前向拼接 圖和前向右目圖；
[0010] 所述后向雙目圖像拼接模塊用于拼接后向雙目攝像機(jī)的視頻圖像，輸出后向拼接 圖；
[0011] 所述單目車輛識(shí)別模塊用于根據(jù)前向右目攝像機(jī)的視頻圖像識(shí)別車輛屬性。
[0012] 進(jìn)一步地，所述前向左目攝像機(jī)和前向右目攝像機(jī)的夾角小于45度，所述無人機(jī) 還設(shè)置有與前向雙目攝像機(jī)連接的雙目立體測(cè)距模塊，用于根據(jù)前向雙目攝像機(jī)建立Ξ維 立體視覺圖像，獲取圖像的深度信息。
[0013] 進(jìn)一步地，所述單目車輛識(shí)別模塊還用于根據(jù)所述雙目立體測(cè)距模塊建立的Ξ維 立體視覺圖像，與預(yù)先建立的車輛Ξ維模型進(jìn)行智能匹配，識(shí)別出車輛的車型。
[0014] 進(jìn)一步地，所述無人機(jī)設(shè)置有主控模塊，所述主控模塊根據(jù)所述雙目立體測(cè)距模 塊獲取的所要抓拍車輛的深度信息，控制無人機(jī)靠近或遠(yuǎn)離所要抓拍的車輛。
[0015] 進(jìn)一步地，所述無人機(jī)還設(shè)置有擴(kuò)音卿趴，用于播報(bào)所述單目車輛識(shí)別模塊識(shí)別 出的違法占用應(yīng)急車道的車輛，或接收控制中屯、的指揮進(jìn)行語音廣播。
[0016] 進(jìn)一步地，所述無人機(jī)設(shè)置有主控模塊，所述單目車輛識(shí)別模塊還用于識(shí)別出每 帖前向右目圖中的車輛數(shù)量，與預(yù)設(shè)的闊值進(jìn)行比較，如果大于預(yù)設(shè)的闊值，則通知主控模 塊降低無人機(jī)的飛行高度，否則升高無人機(jī)的飛行高度。
[0017] 本發(fā)明所述無人機(jī)還設(shè)置有通訊傳輸模塊，所述通訊傳輸模塊用于傳輸無人機(jī)與 控制中屯、的控制通訊，W及傳輸前向雙目攝像機(jī)和后向雙目攝像機(jī)的視頻碼流。
[0018] 本發(fā)明所述無人機(jī)還設(shè)置有導(dǎo)航模塊，所述導(dǎo)航模塊用于為無人機(jī)提供基于地圖 的導(dǎo)航。
[0019] 本發(fā)明所述無人機(jī)還設(shè)置有前向雷達(dá)和下向雷達(dá)，所述前向雷達(dá)用于探測(cè)前方障 礙物，保障飛行的安全，所述下向雷達(dá)用于探測(cè)無人機(jī)距離地面的高度。
[0020] 本發(fā)明提供了一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)，無人機(jī)上掛載四目相機(jī)， 將拼接視頻信號(hào)通過接收基站實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂平K端，從而提供清晰的高速路況全貌，為高 速交警進(jìn)行應(yīng)急指揮提供參考。前向右目配合前向雙目測(cè)距判斷車寬、車長，識(shí)別車輛屬 性，對(duì)占用應(yīng)急車道的車輛進(jìn)行違法檢測(cè)、取證，并實(shí)時(shí)播報(bào)。根據(jù)無人機(jī)飛行速度和高度 等參數(shù)，估計(jì)出占用應(yīng)急車道機(jī)動(dòng)車的最大數(shù)量。本發(fā)明能夠及時(shí)有效的疏通交通擁堵，使 得救援車輛能夠及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，開展救援活動(dòng)，降低悲劇的發(fā)生。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明無人機(jī)結(jié)構(gòu)框圖；
[0022] 圖2a為本發(fā)明無人機(jī)攝像機(jī)分布俯視圖；
[0023] 圖化為本發(fā)明無人機(jī)攝像機(jī)分布側(cè)視圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明視頻圖像拼接全景圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例無人機(jī)飛行高度與攝像機(jī)視野長度關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[00%] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明，W下實(shí)施例不構(gòu)成 對(duì)本發(fā)明的限定。
[0027] 如圖1所示，本實(shí)施例一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)，包括主控模塊，W 及連接到主控模塊的飛行模塊、前向雷達(dá)、下向雷達(dá)、導(dǎo)航模塊和通訊傳輸模塊。
[0028] 其中，導(dǎo)航模塊用于為無人機(jī)提供基于地圖的導(dǎo)航，例如GPS導(dǎo)航或北斗導(dǎo)航，導(dǎo) 航模塊可W通過預(yù)設(shè)的預(yù)飛道路軌跡進(jìn)行導(dǎo)航，并按照接收道路基站ID標(biāo)識(shí)進(jìn)行輔助飛 行。前向雷達(dá)用于探測(cè)前方障礙物，保障飛行的安全。下向雷達(dá)用于探測(cè)無人機(jī)距離地面 的高度，為了能夠使得無人機(jī)掛載的攝像機(jī)能夠看清違法占用應(yīng)急車道的車輛車牌，無人 機(jī)飛行高度W4-5米為宜。
[0029] 通訊傳輸模塊用于傳輸無人機(jī)與控制中屯、的控制通訊，W及傳輸攝像機(jī)的視頻碼 流。本實(shí)施例通訊傳輸模塊采用無線傳輸，例如WIFI或者4G，在道路的兩側(cè)交替安裝有無 線傳輸基站，或在道路的綠化隔離帶安裝無線基站，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與控制中屯、的通信。保證無 人機(jī)在任何一個(gè)方向車道上飛行時(shí)，始終道路兩側(cè)各有一個(gè)基站接收到無人機(jī)信號(hào)，無人 機(jī)同時(shí)使用兩個(gè)基站傳輸碼流，即減輕每個(gè)基站信道傳輸帶寬，同時(shí)又能保證無人機(jī)高碼 率碼流的傳輸帶寬。為保證圖像的完整性，前向雙目碼流使用相同信道傳輸，后向雙目碼流 實(shí)現(xiàn)另一個(gè)相同信道傳輸。無線基站天線均為定向天線，保證信號(hào)只沿著高速公路傳輸。
[0030] 主控模塊用于無人機(jī)各模塊的信息交互，控制飛行模塊動(dòng)作帶動(dòng)無人機(jī)飛行。例 如根據(jù)從通訊傳輸模塊接收的控制指令、W及導(dǎo)航模塊、前向雷達(dá)、下向雷達(dá)的參數(shù)，控制 飛行模塊動(dòng)作。飛行過程中通過不斷接收到的GI^信號(hào)和基站ID信號(hào)，修正飛行方向，并 通過前向雷達(dá)和下向雷達(dá)探測(cè)，修正飛行高度。關(guān)于無人機(jī)的飛行和控制，運(yùn)里不再寶述。
[0031] 本實(shí)施例一種用于應(yīng)急指揮和占道取證的無人機(jī)，為了更好地實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮和占 道取證，設(shè)置有前向雙目攝像機(jī)和后向雙目攝像機(jī)。如圖2a所示，前向雙目攝像機(jī)包括前 向左目攝像機(jī)化和前向右目攝像機(jī)Cb，后向雙目攝像包括后向左目攝像機(jī)Ca'和后向右目 攝像機(jī)Cb'。朝前的前向雙目攝像機(jī)的兩個(gè)攝像機(jī)的中軸線夾角為0，朝后的后向雙目攝 像機(jī)的兩個(gè)攝像機(jī)的中軸線夾角為β'。因?yàn)榍跋螂p目攝像機(jī)還需要進(jìn)行雙目測(cè)距，其夾角 β-般小于45度，而后向雙目攝像機(jī)的夾角0' 一般大于50度，可W觀察到更大的視野。 前向雙目攝像機(jī)兩個(gè)攝像機(jī)構(gòu)造相同，每個(gè)攝像機(jī)的水平視場(chǎng)角為α。后向雙目攝像機(jī)兩 個(gè)攝像機(jī)構(gòu)造相同，每個(gè)攝像機(jī)的水平視場(chǎng)角為α'。在本實(shí)施例中，后向雙目攝像機(jī)的水 平視場(chǎng)角α'要大于前向雙目攝像機(jī)的水平視場(chǎng)角為α，可W獲得更為廣泛的視野，提供 后向拼接圖傳輸?shù)娇刂浦型?、作為?yīng)急指揮的參考。圖化中角度Θ為前向雙目攝像機(jī)和后 向雙目攝像機(jī)光軸與水平面的夾角。
[0032] 對(duì)于前向雙目攝像機(jī)，本實(shí)施例無人機(jī)還設(shè)置有前向雙目圖像拼接模塊，用于拼 接化和Cb的視頻圖像；W及雙目立體測(cè)距模塊，用于根據(jù)前向雙目攝像機(jī)建立Ξ維立體視 覺圖像，獲取圖像的深度信息；還包括前向單目車輛識(shí)別模塊，用于根據(jù)Cb的視頻圖像識(shí) 別車輛屬性。對(duì)