本發(fā)明涉及反無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法、系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

隨著無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)與制造成本的降低，無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅猛，民用無(wú)人機(jī)已逐步應(yīng)用到娛樂(lè)、物流、新聞、搜救、能源、遙感測(cè)繪等領(lǐng)域，貼近普通民眾的生活。截止2015年國(guó)內(nèi)從事無(wú)人機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)銷售的企業(yè)超過(guò)了400家，對(duì)于消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)的操作人員需求總量超過(guò)了10萬(wàn)，我國(guó)擁有相關(guān)機(jī)構(gòu)頒發(fā)的具有無(wú)人機(jī)合格證的操作人員僅為2142個(gè)，每年差不多都有2萬(wàn)架無(wú)人機(jī)處于黑飛狀態(tài)。由于相關(guān)的法律法規(guī)還不完善，監(jiān)控手段及反制手段的缺失，致使無(wú)人機(jī)黑飛已經(jīng)成為了棘手的國(guó)際化的社會(huì)問(wèn)題，由無(wú)人機(jī)黑飛所牽扯出的各類事件總是引發(fā)社會(huì)的廣泛熱議；而無(wú)人機(jī)的無(wú)序甚至違法使用給社會(huì)和個(gè)人都帶來(lái)了重大的安全隱患、隱私侵犯和潛在威脅，也給社會(huì)安保帶來(lái)了巨大的新挑戰(zhàn)。

目前在全球已發(fā)生多起無(wú)人機(jī)非法進(jìn)入敏感空域事件，無(wú)人機(jī)的違法違規(guī)飛行會(huì)對(duì)國(guó)家公共安全、飛行安全甚至空防安全構(gòu)成威脅，無(wú)人機(jī)不能無(wú)人管，這些民用無(wú)人機(jī)改造潛力巨大，很容易攜帶爆炸物、有害化學(xué)物品等，很容易成為恐怖襲擊、違法監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)的工具，為公共安全帶來(lái)極大隱患。

現(xiàn)有反無(wú)人機(jī)設(shè)備通常首先需要對(duì)空域內(nèi)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而對(duì)識(shí)別到的無(wú)人機(jī)進(jìn)行跟蹤，最后通過(guò)干擾、捕獲等手段進(jìn)行無(wú)人機(jī)攔截，然而，在夜間或大霧等惡劣天氣下，圖像識(shí)別幾乎無(wú)法正常工作，而采用雷達(dá)識(shí)別，其成本較高，此外，現(xiàn)有方案還需要對(duì)識(shí)別到的無(wú)人機(jī)進(jìn)行精確定位并實(shí)時(shí)跟蹤，以便進(jìn)行后續(xù)的干擾或捕獲，仍然需要耗費(fèi)大量的計(jì)算資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種成本較低、運(yùn)行簡(jiǎn)單、不需要大量計(jì)算資源的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法、系統(tǒng)及裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法，包括以下步驟：

設(shè)置預(yù)定空域接收范圍，將所述空域接收范圍劃分為多個(gè)區(qū)域；

設(shè)置預(yù)定圖像庫(kù)，所述預(yù)定圖像庫(kù)中預(yù)先存儲(chǔ)有無(wú)人機(jī)紅外熱成像特征參數(shù)；

每隔預(yù)定時(shí)間接收所述接收范圍內(nèi)的熱紅外輻射信號(hào)；

對(duì)所述熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行處理后得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)；

將所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，計(jì)算所述熱成像圖片中無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置；

向所述區(qū)域位置發(fā)送干擾信號(hào)，所述干擾信號(hào)用于干擾無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)控制器之間的通信鏈路。

進(jìn)一步地，若判斷所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)對(duì)比不一致，則停止發(fā)送干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，將所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，則向所述區(qū)域位置和與所述區(qū)域位置相鄰的區(qū)域發(fā)送干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，其特征在于，所述對(duì)所述熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行處理包括：

熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行拉普拉斯濾波變換、中值濾波加權(quán)降噪處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)提取紅外圖像特征數(shù)據(jù)，得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)單元，連接數(shù)據(jù)處理單元，用于存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)紅外熱成像特征參數(shù)；

紅外探測(cè)器，連接所述數(shù)據(jù)處理單元，用于獲取待探測(cè)空域的紅外圖像信號(hào)，將所述紅外圖像信號(hào)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理單元；

所述數(shù)據(jù)處理單元連接干擾單元，用于將所述待探測(cè)空域劃分為多個(gè)區(qū)域，還用于對(duì)所述紅外圖像信號(hào)進(jìn)行處理得到特征數(shù)據(jù)，將所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，計(jì)算所述熱成像圖片中無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置，并控制所述干擾單元向所述無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置發(fā)送干擾信號(hào)；

所述干擾單元用于發(fā)送所述干擾信號(hào)，干擾無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)控制器之間的通信鏈路。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理單元還用于，若判斷所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的特征參數(shù)對(duì)比不一致，控制所述干擾單元停止發(fā)送干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理單元還用于將所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，控制所述干擾單元向所述區(qū)域位置和與所述區(qū)域位置相鄰的區(qū)域發(fā)送干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述紅外圖像進(jìn)行處理包括：

紅外圖像信號(hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行拉普拉斯濾波變換、中值濾波加權(quán)降噪處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)提取紅外圖像特征數(shù)據(jù)，得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾裝置，包括本發(fā)明所述的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法通過(guò)對(duì)待監(jiān)測(cè)的空域進(jìn)行劃分區(qū)域，并通過(guò)紅外熱成像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的粗定位，并對(duì)該粗定位的區(qū)域直接發(fā)送干擾信號(hào)，相比現(xiàn)有方案，本發(fā)明不需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行精確定位以及實(shí)時(shí)跟蹤便能夠?qū)θ肭值臒o(wú)人機(jī)進(jìn)行干擾，成本較低、運(yùn)行簡(jiǎn)單、不需要大量計(jì)算資源。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法流程圖。

圖2所示為本發(fā)明的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾系統(tǒng)模塊框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

圖1所示為本發(fā)明的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法流程圖，包括以下步驟：

設(shè)置預(yù)定空域接收范圍，將所述空域接收范圍劃分為多個(gè)區(qū)域；

設(shè)置預(yù)定圖像庫(kù)，所述預(yù)定圖像庫(kù)中預(yù)先存儲(chǔ)有無(wú)人機(jī)紅外熱成像特征參數(shù)；

每隔預(yù)定時(shí)間接收所述接收范圍內(nèi)的熱紅外輻射信號(hào)；

對(duì)所述熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行處理后得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)；

將所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，計(jì)算所述熱成像圖片中無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置；

向所述區(qū)域位置發(fā)送干擾信號(hào)，所述干擾信號(hào)用于干擾無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)控制器之間的通信鏈路。

在實(shí)際應(yīng)用中，反無(wú)人機(jī)一般針對(duì)特定的空域進(jìn)行保護(hù)，例如在集會(huì)時(shí)保護(hù)集會(huì)上空的空域不受無(wú)人機(jī)侵入，保護(hù)敏感空域安全，其都具有保護(hù)邊界，本發(fā)明的預(yù)定空域接收范圍即為該邊界組成的閉合空域空間，具體地，由于該空域可能較大，因此在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，為了方便對(duì)侵入的無(wú)人機(jī)進(jìn)行粗定位，需要將該空域劃分為多個(gè)小區(qū)域，以便能夠?qū)⑶秩氲臒o(wú)人機(jī)定位在小區(qū)域中，方便后續(xù)進(jìn)行干擾。本發(fā)明通過(guò)發(fā)送干擾信號(hào)的方式干擾無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)控制器之間的通信鏈路，而干擾信號(hào)的空間傳輸范圍也是可調(diào)的，因此為了能夠較為精確的打擊，應(yīng)該保證每個(gè)小區(qū)域的范圍都能夠被干擾信號(hào)的空間傳輸范圍所覆蓋。

本發(fā)明的預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)有不同形態(tài)下無(wú)人機(jī)的熱成像數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是預(yù)先測(cè)試后得到的較為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，用于對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行快速識(shí)別，相比傳統(tǒng)的方法，識(shí)別速度快。

上述預(yù)定時(shí)間可調(diào)，在無(wú)人機(jī)頻發(fā)的空域，可將預(yù)定時(shí)間設(shè)置為一個(gè)較短的時(shí)間，如1S，在另一個(gè)實(shí)施方式中，在初期可設(shè)置為一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間，若識(shí)別到可疑飛行物，則提高識(shí)別效率，以便快速的判斷是否為無(wú)人機(jī)，并實(shí)現(xiàn)快速打擊。

本發(fā)明的基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾方法通過(guò)對(duì)待監(jiān)測(cè)的空域進(jìn)行劃分區(qū)域，并通過(guò)紅外熱成像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)的粗定位，并對(duì)該粗定位的區(qū)域直接發(fā)送干擾信號(hào)，相比現(xiàn)有方案，本發(fā)明不需要對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行精確定位以及實(shí)時(shí)跟蹤便能夠?qū)θ肭值臒o(wú)人機(jī)進(jìn)行干擾，成本較低、運(yùn)行簡(jiǎn)單、不需要大量計(jì)算資源。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中，若判斷所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)對(duì)比不一致，則停止發(fā)送干擾信號(hào)。

在對(duì)無(wú)人機(jī)識(shí)別后即進(jìn)入干擾階段，而判定干擾階段的完成仍需要通過(guò)采集空域圖像進(jìn)行判斷，若判斷所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)對(duì)比不一致則表明此時(shí)空域中沒(méi)有無(wú)人機(jī)，就停止發(fā)送干擾信號(hào)。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中，將所述特征數(shù)據(jù)與所述預(yù)定圖像庫(kù)中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，則向所述區(qū)域位置和與所述區(qū)域位置相鄰的區(qū)域發(fā)送干擾信號(hào)。

在實(shí)際應(yīng)用中，從采集數(shù)據(jù)傳回到識(shí)別完成需要一定的時(shí)間，如2s，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生時(shí)間差，導(dǎo)致干擾信號(hào)沒(méi)有發(fā)送到正確的區(qū)域中，或者采集時(shí)無(wú)人機(jī)正好在兩塊區(qū)域的邊界處，此時(shí)極有可能發(fā)送到錯(cuò)誤的區(qū)域中，因此通過(guò)擴(kuò)大發(fā)送區(qū)域來(lái)避免這種錯(cuò)誤，在預(yù)先劃分區(qū)域時(shí)，如果劃分的較小，則根據(jù)實(shí)際情況延伸更多的區(qū)域發(fā)送干擾信號(hào)，具體根據(jù)實(shí)際情況而定。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中，其特征在于，所述對(duì)所述熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行處理包括：

熱紅外輻射信號(hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行拉普拉斯濾波變換、中值濾波加權(quán)降噪處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)提取紅外圖像特征數(shù)據(jù)，得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)。

上述處理方案在現(xiàn)有技術(shù)的其他領(lǐng)域應(yīng)用中以有相關(guān)記載，在此不再贅述。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾系統(tǒng)，參看圖2，包括存儲(chǔ)單元2，連接數(shù)據(jù)處理單元1，用于存儲(chǔ)無(wú)人機(jī)紅外熱成像特征參數(shù)；

紅外探測(cè)器3，連接所述數(shù)據(jù)處理單元1，用于獲取待探測(cè)空域的紅外圖像信號(hào)，將所述紅外圖像信號(hào)發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理單元1；

所述數(shù)據(jù)處理單元1連接干擾單元4，用于將所述待探測(cè)空域劃分為多個(gè)區(qū)域，還用于對(duì)所述紅外圖像信號(hào)進(jìn)行處理得到特征數(shù)據(jù)，將所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，計(jì)算所述熱成像圖片中無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置，并控制所述干擾單元向所述無(wú)人機(jī)當(dāng)前所屬的區(qū)域位置發(fā)送干擾信號(hào)；

所述干擾單元4用于發(fā)送所述干擾信號(hào)，干擾無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)控制器之間的通信鏈路。

所述數(shù)據(jù)處理單元1還用于，若判斷所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元2存儲(chǔ)的特征參數(shù)對(duì)比不一致，控制所述干擾單元4停止發(fā)送干擾信號(hào)。

所述數(shù)據(jù)處理單元1還用于將所述特征數(shù)據(jù)與所述存儲(chǔ)單元2中存儲(chǔ)的特征參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，若判斷一致，控制所述干擾單元向所述區(qū)域位置和與所述區(qū)域位置相鄰的區(qū)域發(fā)送干擾信號(hào)。

所述對(duì)所述紅外圖像進(jìn)行處理包括：

紅外圖像信號(hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)；

對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行拉普拉斯濾波變換、中值濾波加權(quán)降噪處理；

對(duì)經(jīng)過(guò)降噪處理的信號(hào)提取紅外圖像特征數(shù)據(jù)，得到紅外圖像特征數(shù)據(jù)。

本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種基于紅外熱成像的無(wú)人機(jī)干擾裝置，包括本發(fā)明所述的反無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限制于上述實(shí)施方式，在不脫離本申請(qǐng)的權(quán)利要求的精神和范圍情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以作出各種修改或改型。