用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括無線通信接口、航空攝影機(jī)、圖像處理設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理器，無線通信接口用于接收目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)并接收路段擁堵報(bào)警信號(hào)，所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)無人機(jī)飛往目標(biāo)路段的正上方，航空攝像機(jī)用于拍攝目標(biāo)路段的路段圖像，圖像處理設(shè)備連接航空攝像機(jī)以對(duì)路段圖像進(jìn)行圖像處理，數(shù)字信號(hào)處理器與圖像處理設(shè)備連接以根據(jù)圖像處理設(shè)備的圖像處理結(jié)果，確定是否發(fā)出擁堵報(bào)警信號(hào)。通過本發(fā)明，能夠及時(shí)提供目標(biāo)路段的交通擁堵情況，并在擁堵時(shí)向道路交通管理部門發(fā)出適宜的報(bào)警信息。
【專利說明】用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機(jī)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在有條件的大城市，使用民用無人機(jī)進(jìn)行交通巡邏和治安監(jiān)控是當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T和當(dāng)?shù)毓膊块T常用的巡邏手段。無人機(jī)即無人駕駛飛機(jī)，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無人機(jī)因?yàn)槠涑杀镜?、效費(fèi)比好、無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中有極其重要的作用，在民用領(lǐng)域更有廣闊的前景。
[0003]在大城市內(nèi)，由于道路的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟隨不上城市車輛的增長(zhǎng)的速度，人們的出行習(xí)慣又往往偏于相同，導(dǎo)致在樞紐路段車輛過多，尤其在上下班高峰時(shí)段或節(jié)假日，對(duì)于大城市的交通管理部門而言，道路擁堵日益成為城市頑疾之一，他嚴(yán)重影響了人們的工作效率和生活心態(tài)。
[0004]然而，依靠現(xiàn)有道路情況，治理城市擁堵還是有路可走，經(jīng)過觀察，由于車輛駕駛員的出行習(xí)慣、道路的分布狀況等原因，常常出行一些道路擁堵而另外一些道路比較暢通的狀況，雖然這些道路都通往一個(gè)目的地。究其原因，是因?yàn)轳{駛員對(duì)路段擁堵信息的獲得通路不暢，因此交通管理部門需要及時(shí)獲得各個(gè)路段的路段擁堵報(bào)警信息，尤其是樞紐路段，以在路段擁堵時(shí)將路段擁堵報(bào)警信息發(fā)送給駕駛員，對(duì)車流進(jìn)行合理分流。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，擁堵報(bào)警信息的獲得方式有限且效率、精度不高，常見的一種模式是，通過城市內(nèi)部數(shù)以萬計(jì)的出租車返回到交管交管監(jiān)控平臺(tái)的GPS定位數(shù)據(jù)來確定路段的路況，并根據(jù)路況決定是否發(fā)出路段擁堵報(bào)警信息，但這種模式過于依賴發(fā)出GPS定位數(shù)據(jù)的車輛數(shù)量，同時(shí)計(jì)算的數(shù)據(jù)量偏多，報(bào)警效果一般。
[0006]因此，利用無人機(jī)檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)，將路段擁堵報(bào)警功能搭載在無人機(jī)上，構(gòu)建一種新的路段擁堵報(bào)警系統(tǒng)，通過對(duì)目標(biāo)路段的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，即能得到目標(biāo)路段的擁堵報(bào)警信息，有利于道路交通管理部門對(duì)路況信息的及時(shí)發(fā)布。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，通過北斗星導(dǎo)航數(shù)據(jù)和高度傳感器的檢測(cè)結(jié)果，將無人機(jī)導(dǎo)向在目標(biāo)路段正上方的預(yù)定高度上，僅僅對(duì)目標(biāo)路段進(jìn)行圖像拍攝、圖像處理，根據(jù)相鄰兩幀路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量的大小，確定目標(biāo)路段的車輛移動(dòng)情況，進(jìn)一步在道路擁堵時(shí)為交通管理部門給出適合路況的各種擁堵報(bào)警信息，從而便于交通管理部門治理擁堵，為城市居民的暢通出行提供保證。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括無線通信接口、航空攝影機(jī)、圖像處理設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理器，所述無線通信接口用于接收地面交管監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)并用于接收路段擁堵報(bào)警信號(hào)，所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)無人機(jī)飛往目標(biāo)路段的正上方，所述航空攝像機(jī)用于拍攝目標(biāo)路段的路段圖像，所述圖像處理設(shè)備連接所述航空攝像機(jī)以對(duì)所述路段圖像進(jìn)行圖像處理，所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述圖像處理設(shè)備連接，以根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的圖像處理結(jié)果，確定是否發(fā)出擁堵報(bào)警信號(hào)。
[0009]更具體地，所述用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)還包括，用戶設(shè)定裝置，用于在無人機(jī)飛行前，根據(jù)用戶的輸入，設(shè)定第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、拍攝間隔時(shí)間、預(yù)定飛行高度和預(yù)設(shè)亮度閾值，所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值小于第二運(yùn)動(dòng)向量閾值，所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值小于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值；存儲(chǔ)器，連接所述用戶設(shè)定裝置，用于存儲(chǔ)所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述拍攝間隔時(shí)間、所述預(yù)定飛行高度和所述預(yù)設(shè)亮度閾值；高度傳感器，包括無線電發(fā)射機(jī)、無線電接收機(jī)和單片機(jī)，所述單片機(jī)與所述無線電發(fā)射機(jī)和所述無線電接收機(jī)分別連接，所述無線電發(fā)射機(jī)向地面發(fā)射無線電波，所述無線電接收機(jī)接收地面反射的無線電波，所述單片機(jī)根據(jù)所述無線電發(fā)射機(jī)的發(fā)射時(shí)間、所述無線電接收機(jī)的接收時(shí)間和無線電波傳播速度計(jì)算無人機(jī)的當(dāng)前高度，所述無線電波傳播速度為光速；北斗星導(dǎo)航設(shè)備，用于接收北斗星導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)；所述航空攝影機(jī)連接所述存儲(chǔ)器，基于所述拍攝間隔時(shí)間對(duì)目標(biāo)路段連續(xù)拍攝兩幀路段圖像；所述圖像處理設(shè)備接收所述兩幀路段圖像，對(duì)所述兩幀路段圖像在時(shí)域上做差，得到路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量；照明設(shè)備，用于為所述航空攝影機(jī)對(duì)目標(biāo)路段所在場(chǎng)景的拍攝提供輔助照明；亮度傳感器，用于測(cè)量無人機(jī)所在位置的亮度數(shù)據(jù)；所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述存儲(chǔ)器、所述高度傳感器、所述北斗星導(dǎo)航設(shè)備和所述圖像處理設(shè)備分別連接，當(dāng)所述高度傳感器計(jì)算的無人機(jī)的當(dāng)前高度與所述預(yù)定飛行高度一致且所述無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)一致時(shí)，啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)和所述圖像處理設(shè)備，并在啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)和所述圖像處理設(shè)備之后，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量大于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出暢通提示信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出輕度擁堵報(bào)警信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出中度擁堵報(bào)警信號(hào)，所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)；其中，所述無線通信接口在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控平臺(tái)；其中，所述數(shù)字信號(hào)處理器為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，所述FPGA芯片為ALTERA公司的EP2C5Q208C8N芯片，所述數(shù)字信號(hào)處理器還與所述照明設(shè)備和所述亮度傳感器分別連接，以在所述亮度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)亮度閾值時(shí)，啟動(dòng)所述照明設(shè)備以提供輔助照明；其中，將所述照明設(shè)備、所述亮度傳感器、所述高度傳感器、所述航空攝影機(jī)和所述無線通信接口都設(shè)置在無人機(jī)的機(jī)身上，將所述圖像處理設(shè)備、所述數(shù)字信號(hào)處理器、所述用戶設(shè)定裝置和所述存儲(chǔ)器都設(shè)置在無人機(jī)前端儀表盤內(nèi)。
[0010]更具體地，所述用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中，所述無線通信接口為GPRS無線通信接口、3G通信接口、4G無線通信接口中的一種。
[0011]更具體地，所述用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中，所述存儲(chǔ)器為一同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) ?
[0012]更具體地，所述用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中，所述無線通信接口還通過無線通信鏈路連接地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端。
[0013]更具體地，所述用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)中，所述無線通信接口在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，私家車越來越多，尤其在大中型城市，道路規(guī)劃速度趕不上車輛增長(zhǎng)的速度，擁堵的道路、焦急等待的駕駛員、忙碌的交管員，這種場(chǎng)景頻繁出現(xiàn)在城市的各個(gè)樞紐路段。
[0018]為了治理城市道路擁堵，每一個(gè)城市的交通管理部門都在積極思考最有效的解決措施，這些措施包括:(I)大力發(fā)展城市軌道交通；(2)鼓勵(lì)人們乘坐公共交通工具出行；
(3)拓寬道路，增加路段；(4)重新設(shè)計(jì)交通信號(hào)燈系統(tǒng)；(5)提供交通擁堵報(bào)警信息。其中措施(I)和措施(3)需要大量人力和物力，而且耗時(shí)長(zhǎng)，長(zhǎng)期作用有限；措施(2)需要改變?nèi)藗兊某鲂辛?xí)慣，放棄已有的私家車，難度較大；措施(4)對(duì)現(xiàn)有交通設(shè)施改動(dòng)較大。因此，措施(5)是唯一在現(xiàn)有交通設(shè)施基礎(chǔ)上較為省時(shí)省力的解決措施，通過措施(5)，人們能夠及時(shí)獲取目標(biāo)路段的擁堵報(bào)警信息，從而改變行駛路段，對(duì)城市車流進(jìn)行合理分流。
[0019]但是，措施(5)對(duì)交通擁堵報(bào)警信息的精度要求較高，而現(xiàn)有的路況信息獲取方式精度低且運(yùn)算量大，已經(jīng)不適應(yīng)人們對(duì)交通擁堵報(bào)警信息的需求。
[0020]本發(fā)明的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)控制無人機(jī)停留在目標(biāo)路段正上方的固定高度，通過對(duì)相鄰時(shí)段的路段圖像的圖像分析，為當(dāng)?shù)氐慕煌ü芾聿块T提供適宜不同路況的交通擁堵報(bào)警信息。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，如圖1所示，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括無線通信接口 1、航空攝影機(jī)2、圖像處理設(shè)備3、數(shù)字信號(hào)處理器4和電源供應(yīng)設(shè)備5，所述檢測(cè)系統(tǒng)外存在一個(gè)地面交管監(jiān)控平臺(tái)6，所述電源供應(yīng)設(shè)備5為所述檢測(cè)系統(tǒng)中除了所述電源供應(yīng)設(shè)備5之外的其他電子設(shè)備供電。所述無線通信接口 I與系統(tǒng)外的地面交管監(jiān)控平臺(tái)6通過雙向無線通信鏈路連接，用于接收地面交管監(jiān)控平臺(tái)6發(fā)送的目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)，并用于接收所述數(shù)字信號(hào)處理器4發(fā)送的路段擁堵報(bào)警信號(hào)，所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)無人機(jī)飛往目標(biāo)路段的正上方，所述航空攝像機(jī)2與所述數(shù)字信號(hào)處理器4和所述圖像處理設(shè)備3分別連接，用于拍攝目標(biāo)路段的路段圖像，所述圖像處理設(shè)備3對(duì)所述路段圖像進(jìn)行圖像處理，所述數(shù)字信號(hào)處理器4根據(jù)所述圖像處理設(shè)備3的圖像處理結(jié)果，確定是否發(fā)出擁堵報(bào)警信號(hào)。
[0022]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行更具體的說明。
[0023]所述無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)還包括，用戶設(shè)定裝置，用于在無人機(jī)飛行前，根據(jù)用戶的輸入，設(shè)定第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、拍攝間隔時(shí)間、預(yù)定飛行高度和預(yù)設(shè)亮度閾值，所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值小于第二運(yùn)動(dòng)向量閾值，所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值小于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值；存儲(chǔ)器，連接所述用戶設(shè)定裝置，用于存儲(chǔ)所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述拍攝間隔時(shí)間、所述預(yù)定飛行高度和所述預(yù)設(shè)亮度閾值。
[0024]所述無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)還包括高度傳感器，所述高度傳感器包括無線電發(fā)射機(jī)、無線電接收機(jī)和單片機(jī)，所述單片機(jī)與所述無線電發(fā)射機(jī)和所述無線電接收機(jī)分別連接，所述無線電發(fā)射機(jī)向地面發(fā)射無線電波，所述無線電接收機(jī)接收地面反射的無線電波，所述單片機(jī)根據(jù)所述無線電發(fā)射機(jī)的發(fā)射時(shí)間、所述無線電接收機(jī)的接收時(shí)間和無線電波傳播速度計(jì)算無人機(jī)的當(dāng)前高度，所述無線電波傳播速度為光速。
[0025]所述無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)還包括北斗星導(dǎo)航設(shè)備，用于接收北斗星導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)。
[0026]所述航空攝影機(jī)2連接所述存儲(chǔ)器，基于所述拍攝間隔時(shí)間對(duì)目標(biāo)路段連續(xù)拍攝兩幀路段圖像；所述圖像處理設(shè)備3接收所述兩幀路段圖像，對(duì)所述兩幀路段圖像在時(shí)域上做差，得到路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量；照明設(shè)備，用于為所述航空攝影機(jī)2對(duì)目標(biāo)路段所在場(chǎng)景的拍攝提供輔助照明；亮度傳感器，用于測(cè)量無人機(jī)所在位置的亮度數(shù)據(jù)。
[0027]所述數(shù)字信號(hào)處理器4與所述存儲(chǔ)器、所述高度傳感器、所述北斗星導(dǎo)航設(shè)備和所述圖像處理設(shè)備3分別連接，當(dāng)所述高度傳感器計(jì)算的無人機(jī)的當(dāng)前高度與所述預(yù)定飛行高度一致且所述無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)一致時(shí)，啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)2和所述圖像處理設(shè)備3，并在啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)2和所述圖像處理設(shè)備3之后，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量大于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出暢通提示信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出輕度擁堵報(bào)警信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出中度擁堵報(bào)警信號(hào)，所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)。
[0028]其中，所述無線通信接口 I在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控平臺(tái)6。
[0029]所述數(shù)字信號(hào)處理器4可選用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，所述FPGA芯片可選用ALTERA公司的EP2C5Q208C8N芯片，所述數(shù)字信號(hào)處理器4還可與所述照明設(shè)備和所述亮度傳感器分別連接，以在所述亮度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)亮度閾值時(shí)，啟動(dòng)所述照明設(shè)備以提供輔助照明。
[0030]可以將所述照明設(shè)備、所述亮度傳感器、所述高度傳感器、所述航空攝影機(jī)2和所述無線通信接口 I都設(shè)置在無人機(jī)的機(jī)身上，將所述圖像處理設(shè)備3、所述數(shù)字信號(hào)處理器
4、所述用戶設(shè)定裝置和所述存儲(chǔ)器都設(shè)置在無人機(jī)前端儀表盤內(nèi)。
[0031]其中，所述無線通信接口 I可選用GPRS無線通信接口、3G通信接口、4G無線通信接口中的一種，所述存儲(chǔ)器可選用同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM (Synchronous DynamicRandom Access Memory),所述無線通信接口 I還可以通過無線通信鏈路連接地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端，以在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端。
[0032]另外，GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)、伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)或北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)今世界最普遍運(yùn)用的四種導(dǎo)航系統(tǒng)。
[0033]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)是:建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，形成完善的國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航在國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。
[0034]GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98 %的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。伽利略定位系統(tǒng)是歐盟一個(gè)正在建造中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也是繼美國(guó)現(xiàn)有的GPS系統(tǒng)及俄羅斯的格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)外，第三個(gè)可供民用的定位系統(tǒng)，伽利略系統(tǒng)的基本服務(wù)有導(dǎo)航、定位、授時(shí)；特殊服務(wù)有搜索與救援；擴(kuò)展應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)有在飛機(jī)導(dǎo)航和著陸系統(tǒng)中的應(yīng)用、鐵路安全運(yùn)行調(diào)度、海上運(yùn)輸系統(tǒng)、陸地車隊(duì)運(yùn)輸調(diào)度、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，2010年I月7日，歐盟委員會(huì)稱，歐盟的伽利略定位系統(tǒng)將從2014年起投入運(yùn)營(yíng)。俄羅斯格洛納斯導(dǎo)航系統(tǒng)是由24顆衛(wèi)星組成，精度在10米左右，軍民兩用，設(shè)計(jì)2009年底服務(wù)范圍拓展到全球。
[0035]采用本發(fā)明的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有路段擁堵報(bào)警系統(tǒng)難于準(zhǔn)確反饋路況信息的技術(shù)問題，采用無人機(jī)檢測(cè)的方式，只需對(duì)相鄰預(yù)定時(shí)間段的兩幀路段圖像進(jìn)行空中拍攝、圖像處理和分析，即可得到目標(biāo)路段的交通路況，在道路擁堵時(shí)，根據(jù)不同的路況能夠提供不同的路況擁堵報(bào)警信息，方便交管部門的信息發(fā)布和車輛駕駛員的駕車出行。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括無線通信接口、航空攝影機(jī)、圖像處理設(shè)備和數(shù)字信號(hào)處理器，所述無線通信接口用于接收地面交管監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)并用于接收路段擁堵報(bào)警信號(hào)，所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)用于驅(qū)動(dòng)無人機(jī)飛往目標(biāo)路段的正上方，所述航空攝像機(jī)用于拍攝目標(biāo)路段的路段圖像，所述圖像處理設(shè)備連接所述航空攝像機(jī)以對(duì)所述路段圖像進(jìn)行圖像處理，所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述圖像處理設(shè)備連接，以根據(jù)所述圖像處理設(shè)備的圖像處理結(jié)果，確定是否發(fā)出擁堵報(bào)警信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括: 用戶設(shè)定裝置，用于在無人機(jī)飛行前，根據(jù)用戶的輸入，設(shè)定第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、拍攝間隔時(shí)間、預(yù)定飛行高度和預(yù)設(shè)亮度閾值，所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值小于第二運(yùn)動(dòng)向量閾值，所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值小于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值； 存儲(chǔ)器，連接所述用戶設(shè)定裝置，用于存儲(chǔ)所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值、所述拍攝間隔時(shí)間、所述預(yù)定飛行高度和所述預(yù)設(shè)亮度閾值； 高度傳感器，包括無線電發(fā)射機(jī)、無線電接收機(jī)和單片機(jī)，所述單片機(jī)與所述無線電發(fā)射機(jī)和所述無線電接收機(jī)分別連接，所述無線電發(fā)射機(jī)向地面發(fā)射無線電波，所述無線電接收機(jī)接收地面反射的無線電波，所述單片機(jī)根據(jù)所述無線電發(fā)射機(jī)的發(fā)射時(shí)間、所述無線電接收機(jī)的接收時(shí)間和無線電波傳播速度計(jì)算無人機(jī)的當(dāng)前高度，所述無線電波傳播速度為光速； 北斗星導(dǎo)航設(shè)備，用于接收北斗星導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)； 所述航空攝影機(jī)連接所述存儲(chǔ)器，基于所述拍攝間隔時(shí)間對(duì)目標(biāo)路段連續(xù)拍攝兩幀路段圖像； 所述圖像處理設(shè)備接收所述兩幀路段圖像，對(duì)所述兩幀路段圖像在時(shí)域上做差，得到路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量； 照明設(shè)備，用于為所述航空攝影機(jī)對(duì)目標(biāo)路段所在場(chǎng)景的拍攝提供輔助照明； 亮度傳感器，用于測(cè)量無人機(jī)所在位置的亮度數(shù)據(jù)； 所述數(shù)字信號(hào)處理器與所述存儲(chǔ)器、所述高度傳感器、所述北斗星導(dǎo)航設(shè)備和所述圖像處理設(shè)備分別連接，當(dāng)所述高度傳感器計(jì)算的無人機(jī)的當(dāng)前高度與所述預(yù)定飛行高度一致且所述無人機(jī)的北斗星定位數(shù)據(jù)與所述目標(biāo)路段的北斗星定位數(shù)據(jù)一致時(shí)，啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)和所述圖像處理設(shè)備，并在啟動(dòng)所述航空攝影機(jī)和所述圖像處理設(shè)備之后，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量大于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出暢通提示信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第三運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出輕度擁堵報(bào)警信號(hào)，當(dāng)所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第二運(yùn)動(dòng)向量閾值且大于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出中度擁堵報(bào)警信號(hào)，所述路段圖像的運(yùn)動(dòng)向量小于等于所述第一運(yùn)動(dòng)向量閾值時(shí)，發(fā)出嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)； 其中，所述無線通信接口在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控平臺(tái)； 其中，所述數(shù)字信號(hào)處理器為現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，所述FPGA芯片為ALTERA公司的EP2C5Q208C8N芯片，所述數(shù)字信號(hào)處理器還與所述照明設(shè)備和所述亮度傳感器分別連接，以在所述亮度數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)亮度閾值時(shí)，啟動(dòng)所述照明設(shè)備以提供輔助照明； 其中，將所述照明設(shè)備、所述亮度傳感器、所述高度傳感器、所述航空攝影機(jī)和所述無線通信接口都設(shè)置在無人機(jī)的機(jī)身上，將所述圖像處理設(shè)備、所述數(shù)字信號(hào)處理器、所述用戶設(shè)定裝置和所述存儲(chǔ)器都設(shè)置在無人機(jī)前端儀表盤內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述無線通信接口為GPRS無線通信接口、3G通信接口、4G無線通信接口中的一種。
4.如權(quán)利要求2所述的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述存儲(chǔ)器為一同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM。
5.如權(quán)利要求2所述的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述無線通信接口還通過無線通信鏈路連接地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端。
6.如權(quán)利要求5所述的用于路段擁堵報(bào)警的無人機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: 所述無線通信接口在接收到所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)時(shí)，將所述輕度擁堵報(bào)警信號(hào)、所述中度擁堵報(bào)警信號(hào)或所述嚴(yán)重?fù)矶聢?bào)警信號(hào)發(fā)送到地面交管監(jiān)控負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端。
【文檔編號(hào)】G08G1/01GK104240508SQ201410484984
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:無錫北斗星通信息科技有限公司