一种新的微型无人机数字图像无线传输系统
基于STM32的无线图像实时采集传输系统
• 116•利用STM32单片机为控制芯片驱动OV2640模块,实现图像采集,通过wifi 模块把采集的图像通过TCP 协议传输给移动端手持Android 设备。
Qt 开发软件通过socket 接口编程设计出了app 用于图像实时显示OV2640模块采集的图像。
实验结果表明图像传输稳定,可以实现实时的无线图像传输。
OV2640模块可以和其它设备组合,对未来图像类设备有很好的应用潜力。
图像传输应用广泛,在安防设备上可以通过摄像头监控家门、小区等,对犯罪侦查、丢失物品寻找等起到很大作用。
在人工智能领域,需要识别特定事物,比如人脸识别、物体识别等,需要采集很多的图像样本,离不开图像采集技术。
在没有线的束缚下,摄像头和显示终端分离,无线图像传输在日常生活中也有很大的实用性,例如可以在忙着洗衣做饭的时候监控小孩的实时举动,可以查看特定角落的实时画面。
本文探索了图像监控的关键技术图像采集和传输,并通过wifi 模块由TCP 协议实现无线图像传输。
在没有线的束缚下,摄像头和显示终端分离。
在wifi 信号覆盖范围内可以实时探索看不到的或者人类不方便探索的角落。
1 无线图像传输系统无线图像传输系统分为图像采集部分、数据传输部分和终端显示部分。
三者关系如图1所示。
的滤波器,逐行排列,形成方形采集阵列,BG/GR 形式构成的像素大约可以达到200w 个。
在采集光的时候也是逐行扫描采集,直到扫描完成。
其中内部集成了数字图像处理模块,可以直接输出JPEG, GRB422和YCbCr 等数据格式。
Ov2640模块使用的是正点原子的A TK-OV2640摄像头模块。
它共有18个引脚。
其中最重要的是SCCB 总线和HREF 行同步线,VSYNC 场同步线和8位并行数据线。
SCCB 总线和I2C 总线类似用于单片机向Ov2640模块发送控制命令。
在图像采集开始之后,模块会产生采集输出时序。
HREF 输出高电平时,根据时钟进行像素数据的读取,HREF 线变为低电平时读取的数据无效,循环采集直到采完一帧为止。
无人机数字视频图像传输技术
无人机数字视频图像传输技术蒋文丰;万永伦【摘要】提出了无人机测控系统数字视频图像传输系统的设计方案,分析了RS+卷积编码体制对编码数据块的定位需求,提出了用帧同步环定位编码数据块的方法.针对帧同步环对数据流的特殊要求,讨论了由FPGA数字系统自身导致的速率匹配问题,提出了相应的解决方法.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2011(051)008【总页数】5页(P36-40)【关键词】无人机;测控系统;数字视频图像;传输系统;速率匹配【作者】蒋文丰;万永伦【作者单位】中国西南电子技术研究所,成都610036;中国西南电子技术研究所,成都610036【正文语种】中文【中图分类】TN911.73;TN911 引言无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在现代战争中扮演着越来越重要的角色。
与有人驾驶飞机相比,无人机可以做大过载机动,不受限制地改变飞行姿态,具有较好的隐身性,深入敌后危险地带不用担心人员伤亡问题[1]。
无人机投入作战使用的最大优势一直体现在情报侦察上,视频图像信号是无人机的主要侦察信息[2],也是无人机测控系统的重要组成部分。
目前国内外大多数无人机视频图像传输系统采用模拟方式,该方式易受复杂环境干扰,而数字传输抗干扰能力强,图像传输质量不易受环境干扰,加密方便,保密性高,便于集成化且易于与外界直接通信[3],更适合于无人机视频图像传输。
本文研究了无人机测控系统数字视频图像传输系统中固定速率图像编码数据在信道编码器中的处理过程。
2 视频图像的数字化传输方案无人机数字视频图像传输系统整体结构如图1所示,机载摄像机获取高质量的视频信号,经预处理和图像编码,送往无线通信系统,对图像编码数据进行信道编码后送往调制器,通过信道变频放大处理,由天线完成发射。
接收系统实现相反的过程,最终在显示器上显示视频信息。
由于复杂战场环境存在强电磁干扰、噪声及障碍物等,无人机无线信道误码率高,故需对编码后图像数据进行纠错编码,使其可靠传输。
无人机无线移动通信传输方案
无人机无线移动通信传输方案无人机无线移动通信传输方案1. 引言在现代社会中,无人机已经被广泛应用于各个领域,如农业、航拍、物流等。
无人机的性能和功能一直受到其通信传输方案的限制。
传统的有线通信传输方式不仅限制了无人机的移动范围,还增加了操作的复杂度。
为了解决这些问题,无人机无线移动通信传输方案应运而生。
2. 方案概述无人机无线移动通信传输方案主要基于无线通信技术,利用无线信号进行数据传输和通信。
该方案可以提供更大的自由度和移动范围,使无人机能够在更广阔的区域内进行操作。
3. 技术原理无人机无线移动通信传输方案主要依赖以下技术原理:3.1 无线电信号传输无线电信号传输是无线移动通信传输方案的基础。
通过无线电信号的传输,无人机可以实现与地面控制台或其他无人机之间的数据交换和通信。
3.2 蓝牙技术蓝牙技术可以在较短的距离内建立起无线通信连接,并通过蓝牙协议进行数据传输。
无人机可以搭载蓝牙模块,与地面设备或其他无人机进行通信。
3.3 无人机网络无人机网络是指多个无人机之间建立的无线通信网络。
通过无人机网络,不仅可以实现无人机之间的数据传输和通信,还可以实现多无人机协同作业。
4. 实施步骤无人机无线移动通信传输方案的实施步骤如下:4.1 准备工作,需准备好无人机和地面设备所需的硬件设备,如无线电收发器、蓝牙模块等。
还需安装相关的软件和驱动程序。
4.2 网络配置在无人机和地面设备之间建立无线通信网络。
可以通过设置无人机的网络参数,并将地面设备连接至该网络,实现无线通信。
4.3 数据传输和通信无人机在飞行过程中,可以通过已建立的无线通信网络进行数据传输和通信。
可以利用蓝牙技术或其他无线通信技术,与地面设备或其他无人机进行数据交换和通信。
5. 应用场景无人机无线移动通信传输方案可以应用于各个领域,如:农业领域:无人机可以通过无线移动通信传输方案,实现农作物的监测和灌溉控制。
航拍领域:通过与地面设备建立无线通信网络,无人机可以将拍摄的照片和视频实时传输到地面设备上。
无人机无线移动通信传输方案
无人机无线移动通信传输方案无人机无线移动通信传输方案引言方案概述该方案主要基于无线通信技术,利用无人机作为移动通信节点,将数据从发送端传输到接收端。
具体实现方式包括无线信号接收、数据处理和传输、无线信号发送等步骤。
无线信号接收在无人机无线通信传输方案中,无线信号接收是传输的第一步。
无人机通过搭载接收器设备,接收来自地面或其他空中节点的无线信号。
常用的接收设备包括无线电接收信号机、天线等。
数据处理和传输接收到无线信号后,无人机需要对信号进行处理和传输。
这包括信号解码、数据解析等过程。
传统的数据处理和传输方式包括数字信号处理、编解码技术等。
通过这些处理,无人机将接收到的数据转化为可读取的格式。
无线信号发送数据处理和传输完成后,无人机需要将数据通过无线信号发送到接收端。
无人机通过搭载发送设备,将处理后的数据转化为无线信号进行传输。
常用的发送设备包括无线电发送信号机、天线等。
无人机通过改变信号频率、功率等参数,实现信号的传输。
通信安全在无人机无线通信传输方案中,通信安全是一个非常重要的问题。
为了保护数据的安全,可以采用加密技术、身份验证等方式。
通过这些安全措施,可以防止数据被非法窃取或篡改。
结论无人机无线移动通信传输方案是一种高效、可靠的数据传输方案。
通过无人机作为移动通信节点,可以实现快速、灵活的数据传输。
在实际应用中,还需要考虑无线通信的稳定性、通信距离等因素,以满足具体的需求。
,无人机无线移动通信传输方案具有广阔的应用前景,将在的无人机领域发挥重要作用。
无人机数字图像传输系统设计
算法进行了设置,系统传输方案如图1所示。
图1无线图像传输方案
无人机端由摄像头进行视频采集开始,将拍摄到的视频信号经过图像压缩编码和COFDM调制,最后在射频前端放大后由5.8GHz频段的无线模块发射出去,地面站接收到视频信号后再做解调解码,最后对视频信号进行识别处理。
1系统各模块实现原理之间具有正交性,从而节省了带宽资源,如图2所示。
图2COFDM调制框图
1.2.1卷积码
图2中卷积码的编码器是由一个有k个输入端、n个输出端、N-1节移位寄存器所构成的有限状态的有记忆系统,即时序网络。
卷积码的典型编码器结构为(n,k,N-1),卷积码在任意给定单元时刻,编码器输出的n个码元中,每一个码元不仅和此时刻输入的k个信息元有关,还与前连续N-1个时刻输入的信息元有关。
卷积码编码过程中相互关联的码元为N个,它表明编码过程中互相约束的码元数,监督位监督着这N段时间内的信息。
典型的卷积码一般选较小的n和k(k< n),但存储器N-1则取较大的值(N-1<10),以获得既简单又高性能的信道编码。
1.2.2OFDM调制
将高速率的串行视频流经过串/并变换将其转换成N路的并行低速率的子数据流。
这样得到的N路并行低速率的子数据流对N个子载波进行各自不同的QPSK调制。
具体的实现过程是在输入端输入一
. All Rights Reserved.
目前市场的需求对无人机图像传输系统视频压缩编码算法。
不断提高自身的人格魅力。
在英语教学中作出适。
无人机遥测数传通信链路
无人机数传模块简介在多旋翼无人机上常常会用到的433MHZ/915MHZ数传模块,也常被叫做“数传电台”、“无线数传模块”、“无线电遥测”等。
它是利用数字信号处理技术(Digital Signal Processing,简称DSP)和无线电技术(Radio Engineering)来实现稳定可靠的数据传输功能。
由于采用了DSP技术,使得数传这种通讯媒介具有很优异的性能以及备广泛应用于各个行业。
数传抗干扰能力强,受噪声影响小且可以通过校验等方式滤除干扰信息,对器件和电路的差异不敏感,最大的特点是可以多次再生恢复而不降低质量,还具有易于处理、调度灵活、高质量、高可靠性、维护方便等特点。
数传作为和飞控的无线数据交互工具,可以把无人机的实时状态信息传回到地面接收装置,如电机转速、电池电压、实时高度、GPS位置、姿态角度等,这些信息可以供爱好者或开发者更好的对无人机进行各方面的优化工作。
数传在其他领域也有很广泛的应用:如电力电气SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,点多而分散的配变站十分适宜数传的使用;油田、煤矿、水文、气象等地理环境复杂数据采集工作;城市水处理、集中供热等市政工程无人值守化的推进数传也在大展身手等等。
调制方式的划分数字信号的调制方式有MSK (Minimum Shift Keying)、GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin)、QAM (Quadrature Amplitude Modulation)、CPFSK(Continuous-phase frequency-shift keying)、GMSK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)等等,它们都是根据ASK、FSK和PSK(调幅、调频和调相)的组合或改进而得来的。
无人机视频传输原理
无人机视频传输原理无人机视频传输是指无人机通过无线信号将拍摄到的视频信号传输到地面控制站或其他终端设备的过程。
无人机视频传输技术的发展,使得无人机在军事侦察、安防监控、航拍摄影等领域得到了广泛的应用。
本文将从无人机视频传输的基本原理、传输方式和技术发展趋势等方面进行介绍。
无人机视频传输的基本原理是利用摄像头拍摄景象,将画面转换成电信号,然后通过无线信号传输到地面控制站或其他终端设备。
在这个过程中,涉及到视频信号的采集、编码、传输和解码等环节。
首先,无人机上的摄像头负责采集画面,并将画面转换成电信号。
然后,视频信号经过编码处理,将其转换成数字信号,以便于通过无线信号进行传输。
在传输过程中,需要选择合适的传输方式,保证视频信号能够稳定、高效地传输到地面控制站或其他终端设备。
最后,接收端对接收到的视频信号进行解码处理,将其转换成可视化的画面,供用户观看或分析。
目前,无人机视频传输主要采用的传输方式包括,模拟传输和数字传输。
模拟传输是指将摄像头采集到的模拟视频信号通过模拟调制的方式进行传输,其优点是传输距离远、成本低,但受到干扰较大,画质较差。
数字传输是指将摄像头采集到的视频信号转换成数字信号进行传输,其优点是抗干扰能力强、画质高,但传输距离相对较短、成本较高。
随着数字技术的发展,数字传输方式逐渐成为无人机视频传输的主流方式,其在画质、稳定性和安全性等方面具有明显优势。
未来,无人机视频传输技术将朝着高清化、实时化和智能化的方向发展。
随着5G技术的普及和应用,无人机视频传输将能够实现更高的传输速率和更低的延迟,为用户带来更加清晰、流畅的观看体验。
同时,人工智能技术的应用将使得无人机视频传输具备更强的智能分析和处理能力,能够实现目标识别、路径规划等功能,为用户提供更加智能化的应用体验。
总的来说,无人机视频传输技术是无人机应用领域中至关重要的一环,其发展将为无人机应用带来更多的可能性和机遇。
随着技术的不断进步和创新,相信无人机视频传输技术将会迎来更加美好的发展前景。
超小型无人机空中图像传输系统
COFDM mini高清无线图传系统一、产品简介产品型号:SG-HDS1000AMini H.264高清COFDM 无线图像发射机,采用第4代移动通信的核心技术COFDM多载波调制技术,使用高效率的创新型H.264压缩编码方式,集成了高亮度、低功耗的LCD显示控制界面,一体化成型设计,集数字调制、音视频数字压缩于一体,高度集成的高清移动、非视距数字图像传输设备,体积小,重量轻,可以在有建筑物遮挡的环境中或高速移动中拍摄传输高品质全高清1080P的图像与声音。
该产品广泛用于高画质高标准要求的无人机航空拍摄、军事、隐蔽侦查、图像监控、无线图像实时传输等领域。
二、功能特点●采用COFDM调制技术,H.264图像编码技术●支持高清1080P、720P●高性能、高容量锂电池供电(电池可更换)●体积小、重量轻、携带方便,采用散热片式铝材机壳●支持非视距(NLOS),高速移动中传输●高度集成模块化组合设计●采用高亮度、低功耗的LCD显示控制界面●该产品广泛用于无人机航空拍摄、隐蔽侦查、图像监控、无线图像实时传输等领域三、产品性能发射机技术参数工作电压- DC7.2V(标配小型扣板锂电池7.2V/1400mA)工作电压/电流- 12V/900mA视频输入- AV:3.5mm接口,外接标清模拟视频信号Camera:2.5mm接口,外接高清晰摄像头HDMI:支持HD1080P、720P、576、480,带音频解嵌功能输出频率- 300MHz―900MH z可选,步进1MHz(可定制其它频率)工作带宽- 2/2.5/4/8MHz输出功率- 30dBm加密方式- AES调制方式 - COFDM前向纠错- 1/2、2/3、3/4、7/8保护间隔 - 1/32、1/16、1/8、1/4视频处理方式 - H.264参数控制方式- 通过控制面板设置相关参数射频接口- SMA工作温度- -20℃~75℃外形尺寸- 100mm*59mm*22mm重量 195g(不带电池)290g(带电池,工作时长:30分钟)四、数字图传接收机简介接收机主要实现将从空中接收到的信号解调还原成视频、音频信号,然后转换为视频、音频信号进行输出,数字无线传输系统的核心设备。
无人机数字视频图像传输技术探析
无人机数字视频图像传输技术探析作者:王维毅来源:《西部论丛》2018年第10期摘要:无人机航测技术是测绘领域当中常见的一项技术,此项技术以往主要通过无人机搭载摄像设备进行地质环境拍摄,并利用模拟设备实时将拍摄信息传输至控制台,但从应用结果上可以看到,模拟传输的方式时常出现不稳定、图像清晰度不足等问题,本文为了对此现象进行改善提出了一种结合数字视频图像传输技术的改进方案,并对此项技术进行了分析。
关键词:无人机模拟传输数字视频图像传输0.引言在测绘工作当中,因为测绘环境的复杂性,使得人工难以深入进行测绘,所以需要采用无人机航测技术来代替人工进行工作,在应用结果上,此项技术具有较高的应用价值,但在以往的应用当中,无人机航测大多采用模拟传输技术来实现测绘信息传输,此时因为地理环境的影响,导致图像信息传输受到了巨大干扰,不利于测绘成像的准确性,而数字视频图像传输技术则具有较高的抗干扰性,不宜被外界环境所干扰,可以改善模拟传输技术的弊端。
1.数字视频图像传输技术概述实际上,数字视频图像传输技术在现代测绘工作当中早有应用,其主要依靠摄像设备来获得高质视频信号,在通过预处理机制、图像编码功能的调整之后,通过无线通信系统将信号发送至调制器,利用调制器功能将信号路径放大,最终通过天线将信号发送至终端信号接收设备处,再进入显示设备通过该设备的转换形成测绘图像。
在此流程当中,因为涉及到无线通信信号,所以当拍摄环境当中存在电磁、遮挡物等干扰因素时,此项技术的应用效果与模拟传输的应用效果相差无几,甚至还容易出现错误编码,针对此现象还需要人工对编码进行修正才能应用[1]。
但在现代研究当中,有研究者提出了将RS编码融入数字视频图像传输技术,代替以往信号传输的改进方案,在方案当中,主要设定RS编码的交织深度为I=1,2,3,4,5,其中1代表无交织;2,3,4,5,代表纠错能力的大小;I代表纠错能力,一般情况下,因为纠错能力越大就导致纠错系统占用的资源会越多,所以为了保障系统政论体运行流程,在理论上可以选择I=4的配置,图1、2为无人机数字图像发射系统、接收系统[2]。
无人机无线移动通信传输方案
无人机无线移动通信传输方案在当今科技飞速发展的时代,无人机已经在多个领域得到了广泛应用,从航拍、农业植保到物流配送、抢险救援等等。
而要实现无人机的高效、稳定运行,一个可靠的无线移动通信传输方案至关重要。
无线移动通信传输对于无人机来说,就像是它的“神经系统”,负责将无人机采集到的数据及时、准确地传输到地面控制端,同时将地面控制端的指令传达给无人机。
如果这个“神经系统”出现问题,无人机可能会失控、丢失数据,甚至造成严重的安全事故。
目前,常见的无人机无线移动通信传输技术主要包括 WiFi、蓝牙、卫星通信和移动通信网络等。
WiFi 技术在短距离内能够提供较高的数据传输速率,但它的传输距离有限,容易受到障碍物的干扰。
对于一些在小范围内作业的无人机,比如室内拍摄的无人机,WiFi 可能是一个不错的选择。
但如果是需要在较大范围内飞行的无人机,WiFi 就显得力不从心了。
蓝牙技术的传输距离更短,数据传输速率也相对较低,一般只适用于与手机等设备进行简单的数据交互,比如传输一些基本的飞行参数。
卫星通信则具有覆盖范围广的优点,无论无人机飞到哪里,只要能接收到卫星信号,就能实现通信。
然而,卫星通信的设备成本高昂,数据传输费用也较高,而且传输速率相对较慢,这在一定程度上限制了它在民用无人机领域的广泛应用。
移动通信网络,如 4G 和正在发展的 5G 网络,为无人机的无线通信提供了新的可能性。
4G 网络已经能够支持一定程度的无人机通信,但其在数据传输速率、延迟等方面还有待提高。
5G 网络具有高速率、低延迟、大容量连接等特点,能够更好地满足无人机通信的需求。
通过 5G 网络,无人机可以实时传输高清视频、大量的传感器数据等,并且能够实现更精准的远程控制。
在实际应用中,选择哪种无线移动通信传输方案,需要综合考虑多个因素。
首先是飞行距离和作业范围。
如果无人机的作业范围较小,比如在几百米范围内,WiFi 可能就足够了;如果需要在城市或者较大的区域内飞行,移动通信网络可能是更好的选择。
无人机短距离图像传输与接收原理
无人机短距离图像传输与接收原理及常见问题总序图像传输原理、一、模拟微波传输原理:1.1 系统特点系统容量有限实际使用环境中图像发送端和接收端都处于空中平台中,实时性由于图像发送和接收的实时性要求高,使用体积有限,故而选择的图像压缩和解压缩算法必须高效、易于实现,同时时延小。
高保真图像显示由于接收端需要对图像进行分辨从而做出正确的选择,因而图像压缩算法必须选用高保真的压缩算法。
干扰信道环境使用环境为战时复杂的电磁环境,信道中存在着各种噪声、突发干扰和随机干扰。
1.2 系统方案由于系统容量要求,采用频分体制完成多个信道的同时工作,同时将红外图像压缩后传输以减小每个信道使用带宽。
1.2.1 发送端设计发送端包括三部分:综合基带、发射机和天线。
综合基带是其中的关键部件,完成对图像数据的采集、压缩、编码和交织,完成对状态数据的采集、编码,完成对传送数据的组帧输出及对发射信号的发送控制。
考虑功耗、体积和实际耗费资源,选择一片大规模FPGA完成所有信号处理。
1.2.2 接收端设计接收端包括四部分:接收天线、信号处理机、接收处理组件接收处理组件完成数据的接收、存盘、图像数据提取、解压缩和显示及状态数据的提取和显示。
解压缩采用软件实现,解压缩软件嵌入到指控平台接收端的接收软件中,在接收信号的同时完成压缩图像的解码和实时显示。
1.3 关键技术1.3.1 天线设计由于发送端设备位于导弹上,接收端设备位于飞机上,故而存在收发天线失配问题,设计时接收端天线采用圆极化形式,发送端天线采用一对垂直分布的线极化天线,这样将极化损耗降到最低,有利于接收端的接收。
同时考虑通信时抗干扰问题,发送端天线采用后向天线图形式,为增加抗干扰性,还要求发送端天线具有一定的增益。
图2 为发送天线仿真图。
1.3.2 信源信道联合编解码技术由于红外导引头的图像格式不是标准的视频图像格式,普通的视频图像压缩标准并不适用;红外导引头的图像具有目标形状变化比较快的特点,也不适用帧间压缩方式;同时考虑到弹上应用环境的特殊性,压缩算法必须具有硬件实现简单、体积和功耗小,考虑实际使用环境,其压缩和解压缩算法实现还必须具备实时性强的特点,因此,选用多分辨率重采样图像压缩算法对图像数据进行压缩。
无人机无线通信传输方案
公司将定期对合作单位或用户系统进行巡回检修服务,并可根据
要求到现场进行系统设备检查、专业咨询等服务。
④优化服务
在用户系统设备运行一段时间后,技术人员将对整个系统设备性
能进行调优服务,以确保整个系统的安全、高效运行。
3、常规检查 配合建设单位对用户系统的工作环境、运行状态、性能、安全性
等方面进行检查,如有问题则进行维修。
DC12V/15V ≤10W -25°C ~ 60°C 80%
服务内容 技术支持服务机构
公司设立工程技术服务部,安排专人配合合作单位进行前期测 试;
由专人负责系统技术支持工作,随时为合作单位(或指定用户) 提供技术咨询、故障分析及故障排除等服务;
由市场部安排专人配合合作单位用户参观本公司生产研发部,并 做技术交流,现场解答技术问题。 技术服务目标
时地面接收平台可内嵌网络传输模块,将视频信号运用网络传输方
式,传至后端中心站。
ORANGE 系列产品技术优势
ORANGE 系列产品采用先进的 COFDM(信道编码的正交频分复用)
全数字调制解调技术及 MPEG2/MPEG4/H.264 数字压缩编码技术,具备
以下特点:
具备“非视距”、“绕射”和良好穿透能力
方案设计 根据用户需求本方案设计效果图如下;
无线图像发射机
视频采集设备
网络
后端中心站
北京欧远致科技有限公司
3
地址:北京市海淀区安宁庄东路 23 号银燕大厦 5 层 A 区
地面无线图像接收平台
热线电话:400-678-1098
无人机无线通信技术解决方案
无人机上安装有视频采集设备、无线图像发射机、电池等。将无
COFDM 调制技术具备多径分集能力,抗多径干扰能力强,具备“非视距”、
无人机 摄像头方案
无人机摄像头方案引言无人机摄像头是无人机的重要组成部分,它负责捕捉和传输实时图像,为无人机的飞行和任务提供视觉支持。
本文将介绍几种常见的无人机摄像头方案,包括传统有线摄像头、无线数传与图传系统以及机载相机等。
传统有线摄像头传统有线摄像头是最常见的无人机摄像头方案之一。
这种方案将摄像头直接连接到无人机的控制设备上,通过视频线传输图像信号。
这种方案具有以下特点:•稳定性:由于视频信号传输通过有线连接,传输稳定性高,不会受到无线信号的影响,适用于对图像传输质量要求较高的应用场景。
•实时性:传统有线摄像头实时传输图像信号,能够及时反馈实时图像,使无人机操作更可靠。
•可控性:由于有线连接,无人机摄像头的控制和调试更加方便,能够实现对摄像头的各项参数进行调整。
然而,传统有线摄像头的主要缺点是传输距离受限,由于视频信号传输通过有线连接,无人机的活动范围受到局限。
因此,在需要远距离操作的应用场景中,传统有线摄像头并不适用。
无线数传与图传系统无线数传与图传系统是一种常见的无人机摄像头方案,它使用数字信号进行图像传输,并利用无线通信实现信号传输。
这种方案具有以下特点:•无线传输:利用无线信号传输图像信号,无需有线连接,使无人机的活动范围不受限制。
•高清图像:采用数字信号传输,图像质量高,能够实现高清图像传输和显示。
•实时反馈:无线数传与图传系统能够实时传输图像信号,并通过接收设备进行实时显示,提供即时的视觉反馈。
然而,无线数传与图传系统也存在一些问题。
首先,无线信号可能受到干扰,影响图像传输质量。
其次,无线图传系统的传输距离受到限制,尤其在复杂环境下,如城市建筑密集区或有大量无线信号干扰的地区,传输距离可能进一步缩短。
机载相机机载相机是一种将摄像头直接安装在无人机上的方案,其具备以下特点:•高度集成:机载相机与无人机紧密结合,体积小巧、重量轻,不会对无人机的飞行性能产生显著影响。
•多功能性:机载相机通常具备多种功能,如拍摄照片、录制视频、实时传输图像等,并能够实现对摄像头参数的灵活调节。
解密无人机设计如何实现图传
解密无人机设计:如何实现图传?如果说中国无人机制造商大疆创新的巨大估值和营收说明了什么,那就是无人机正日益变成一桩大生意。
无人机现在已经引来众多资本竞相追逐,除此之外,各大半导体公司也都加快速度布局这一千亿级的市场,开发适合无人机应用的创新产品和技术。
某知名无人机产品硬件供应商之一,世强的技术专家将在这一系列文章中独家阐述先进的无人机产品内部的硬件电路设计和相关方案技术。
当我们把目前主流的无人机的内部电路板拆解开来后,您会发现无人机的电路控制系统主要由三大部分组成:飞控系统、云台+相机、图像传输系统。
而我们的这一无人机电路系统系列的三篇文章也将分别对应这三个部分。
图1.FPV无人机的内部电路系统结构图无人机能够一跃进入大众视野并迅速升温,是很多人始料未及的。
从刚开始的空中摄录,到后来的实时摄录,方便的图像传输功能无疑为无人机加足了筹码,赚足了眼球。
在第一篇文章中,作者将为您分析无人机的图传实现技术。
2.4GHz全高清无人机图传系统是主流在无人机的视频传输方面,高配的图传系统已经可实现5km/1080P30fps传输,但这是众多国内娱乐无人机厂商还没有做到的。
一般的做法是在云台搭载相机,高空拍摄再飞回地面检查。
这种方式由于不能即时看到拍摄画面,所以还不能满足航拍的要求。
“当然目前也有不少方案是采用 5.8GHz频段传输模拟视频到地面,最远距离能达600多米。
但这种方式需要在飞行器上将高清(1080P或4K)转码成720P,再转成数字信号传输到遥控器显示屏上,技术上也较复杂,并且画面会有马赛克、停顿或卡死。
画面质量也不够好,用到专业航拍还有距离,适合普通爱好者娱乐。
”世强产品总监阳忠介绍说。
2.4GHz是目前无人机市场比较主流采用的频段。
在大疆最新发布的Phantom3上,就搭载了备受好评的DJI Lightbridg全高清数字图像传输系统,其内置了 2.4G遥控链路,其高配方案实测有效传输距离高达5km,标配也达到了 1.7Km。
无人飞机成像的原理和应用
无人飞机成像的原理和应用一、背景介绍随着无人飞行器技术的快速发展,无人飞机成像在各个领域应用越来越广泛。
本文将介绍无人飞机成像的原理和应用。
二、无人飞机成像的原理无人飞机成像是利用无人飞行器搭载的成像设备进行图像和视频采集的技术。
其主要原理包括飞行器的航向控制、成像设备的图像采集和传输。
2.1 飞行器的航向控制无人飞行器通过无线遥控或自动控制系统,实现飞行器的航向控制。
航向控制是确保飞行器能够稳定、准确地飞行,并控制飞行轨迹。
通过精确的航向控制,可以使成像设备采集到高质量的图像和视频数据。
2.2 成像设备的图像采集无人飞行器搭载的成像设备通常包括相机、传感器等。
这些成像设备能够实时采集航空图像和视频,并将数据传输到地面站或存储设备。
2.3 成像设备的图像传输成像设备采集到的图像和视频数据需要实时传输到地面站或存储设备,以便后续处理和分析。
传输方式可以是无线传输、有线传输或存储设备的直接读取。
三、无人飞机成像的应用无人飞机成像的应用领域非常广泛,下面列举几个常见的应用场景。
3.1 农业领域无人飞机成像在农业领域的应用非常受欢迎。
通过无人飞行器搭载的成像设备,可以对农田进行高分辨率的遥感监测,实时了解农作物生长情况、土壤湿度、病虫害等信息。
这些数据可以帮助农民进行精细化农业管理,提高农作物产量和品质。
3.2 建筑与房地产领域无人飞机成像可以为建筑与房地产领域提供高效、快速的数据采集和分析。
通过无人飞行器进行航空摄影,可以获得建筑工地的实时进展状况、建筑物的完整性、周边环境等信息。
这些数据有助于规划设计、体量测量、安全监测等工作。
3.3 环境监测领域无人飞机成像在环境监测领域的应用非常重要。
通过无人飞行器搭载的成像设备,可以实时监测城市环境、自然保护区、水域等地的变化和污染情况。
这些数据可以为环境保护和污染治理提供重要的参考。
3.4 自然资源调查领域无人飞机成像在自然资源调查领域的应用也非常广泛。
通过航空摄影,可以高效地获取地质勘探、林业资源、土地利用等方面的数据。
5.8GHz无干扰高清数字图像远距离无线传输方案
5.8Ghz无干扰高清数字图像远距离无线传输方案
SF5805是由深圳市金葵花科技有限公司推出的一款5.8GHz高清数字图像传输方案,目的是解决无人机遥控装置和图传系统之间同频(2.4GHz)干扰的问题,实现数字高清图像的低延时、远距离传输,也解决了模拟图传只能传输D1(720*576)画质清晰度的不足。
工作原理基于WIFI无线方式,把HDMI的高清图像采集、压缩、传输于一体的远程无线传输终端。
它对HDMI图像视频信号进行捕获后,采用先进的H.264图像压缩技术,产生高压缩比的数据流,通过WIFI无线的方式发送到任意的显示终端(Android、iPhone等智能设备)。
由智能设备(手机或者平板)完成显示、存储等,实现无人机FPV航拍应用。
主要特点
》高清图像传输1080P/720P
》传输距离大于800m
》信号低延时,小于250ms
》提供HDMI标准接口
》支持飞机状态信息显示
》支持安卓/IOS手机显示
应用领域
航拍无人机
电视现场直播
高清视频转发
图传组成:
1、飞机端(发射):视频处理模组+发射模组
2、地面端(接收):接收模组。
数字图传方案
数字图传方案数字图传方案背景介绍:数字图传是一种新型的图像传输技术,具有高清、低延时、长距离等优势,广泛应用于军事、民用等领域。
在教育、娱乐等领域,数字图传也可以提供高清的实时图像传输,帮助人们更好地观看视频内容。
目标受众:本方案针对需要实时高清图像传输的场景,如教育、娱乐等领域。
方案内容:一、方案概述数字图传方案主要包括传输设备和接收设备两个部分。
传输设备通过数传通道将实时图像信号传输至接收设备,接收设备通过解码处理后展示高清图像。
二、传输设备传输设备主要包括图传器、天线、电源等组成部分。
1. 图传器图传器是数字图传的核心组成部分,通过数字信号将摄像头采集的图像数据传输至接收设备。
图传器可分为模拟图传器和数字图传器,数字图传器具有高清、低延迟等优势,适用于大部分场景。
2. 天线天线是将图传器传输的信号转化为无线电波进行传输的设备,主要包括发射天线和接收天线两部分。
3. 电源数字图传设备一般采用锂电池供电,也可采用其他类型电池,根据使用场景的需要选择不同的电池类型和电池容量。
三、接收设备接收设备主要包括接收器、天线、显示屏等组成部分。
1. 接收器接收器是将天线接收到的无线电波转化为数字信号的设备,可分为模拟接收器和数字接收器,数字接收器具有高清、低延迟等优势,适用于大部分场景。
2. 天线天线是将图传器传输的信号转化为无线电波进行传输的设备,主要包括发射天线和接收天线两部分。
3. 显示屏显示屏是将接收器接收到的数字信号解码后展示的设备,可选用电视、投影仪、VR头显等设备进行展示。
四、使用流程使用数字图传方案进行实时图像传输,主要流程如下:1. 将图传器与摄像头、电源、天线等设备连接,启动图传器。
2. 将接收器与天线、电源、显示屏等设备连接,启动数字图传方案介绍数字图传(Digital Video Transmission)是一种无线数据传输技术,常用于图像、音频、视频等信息的传输。
在无人机、智能车、机器人等领域中应用广泛。
国外军用小型无人机发展现状及趋势
国外军用小型无人机发展现状及趋势作者:赵晓宏来源:《轻兵器》2017年第11期无论在军用还是民用领域,小型无人机在近些年来的应用都越发广泛。
除了价格相对便宜,小型无人机还非常容易储存,而且适于在复杂地形作战。
当前,国外有哪些新型军用小型无人机?其下一步发展趋势如何?——国外典型军用小型无人机航空环境公司RQ-11B“大鴉”无人机RQ-11B“大鸦”(Raven)无人机项目是根据美国陆军对更加轻便的空中无人机的需求而研制的。
“大鸦”无人机的前身是“指针”(Pointer)无人机。
“大鸦”无人机能够提供昼夜空中监视,视距范围达10km,既能够由人工操作,也能够利用该无人机系统的先进航空电子设备和精确GPS导航系统进行预编程实施自主操作。
“大鸦”无人机能够安装稳定万向接头有效载荷,能够为地面控制站和远程观测站实时传送彩色图像或红外图像。
航空环境公司的通用地面控制站可以与无人机连接。
该无人机安装有双向前视和侧视光电鼻式摄像头、稳定式电子全景倾斜变焦镜头以及前视和侧视红外鼻式摄像头。
“大鸦”无人机的性能已经过实战验证,现美国与印度合作,在印度本土生产该无人机。
RQ-11B“大鸦”无人机已经出口到25个国家,包括加拿大、捷克、丹麦、黎巴嫩、巴基斯坦以及荷兰等。
航空环境公司“弹簧刀”无人机“弹簧刀”(Switchblade)无人机又被昵称为“神风队队员”(Kamikaze)无人机,因为该无人机不仅能够击落目标,还能够在攻击过程中自毁。
“弹簧刀”携带有监视设备,可对移动目标实施跟踪监控,其同时装备有一枚小型导弹,一旦操控者认为目标值得攻击,“弹簧刀”就会收起机翼,变身成一枚小型巡航导弹撞击目标,进行致命性攻击。
该无人机能够滑行或借助低噪声电子推进装置驱动,可提供实时GPS坐标以及视频,进行信息收集、瞄准或特征/目标识别。
“弹簧刀”无人机能够从各种空中和地面平台发射。
就像一个弹簧折刀一样,一旦从存储器中发射,无人机的机翼就会从“身体”里伸张出来。
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GAO Zhen, DENG Jiahao, SONG Song, SUN Ji
School of Aerospace Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
Abs tract The digital image wireless transmission is an important component for special tasks of surveillance of micro unmanned air vehicle. According to the needs of micro unmanned air vehicle and the specific requirement for image transmission, a novel digital image wireless transmission system is proposed in this paper, which adopts the improved SPECK compression algorithm based on embedded extension 5/3 lifting wavelet transforms, channel error correction coding based on Turbo codes and spread spectrum technology. Its structure, principles, key technologies are discussed. The hardware architecture of embedded extension 5/3 lifting wavelet is designed and simulated. The results show that the algorithm is simple, the hardware requirement is low, the transform speed is high, with low power consumption; the designed system enjoys a high compressibility, the ability of resisting error and reliable transmission performance. Therefore, it is applicable for the specific tasks of micro unmanned air vehicle.
收稿日期: 2008- 05- 19 作者简介: 高珍, 北京市海淀区中关村南大街 5 号北京理工大学宇航科学技术学院 , 博 士 研 究 生 , E- mail: gaozh211@yahoo.com.cn; 邓 甲 昊 ( 通 信 作 者 ) ,
北京市海淀区中关村南大街 5 号北京理工大学宇航科学技术学院, 教授, E- mail: bitdjh@sohu.com
60 科技导报 2008, 26( 13)
系统组成及工作原理
微型无人机数字图像无线传输系统整体结构方案如图 1 所 示 , 该 系 统 主 要 由机 载 探 测 与 发 射 、地 面 接 收 与 识 别 两 大 子系统组成。其基本原理是: ① 微型摄像头输出其捕捉到的 目标图像信息。由于图像数据量巨大, 为了实现完整、实时、 准 确 地 传 输 感 兴 趣 的图 像 信 息 , 需 选 择 性 能 好 、易 于 硬 件 实 现、功耗低的图像压缩算法。② 对压缩后的信息码流进行渐 进式传输, 即优先传输重要的目标特征信息 ( 如轮廓信息 等) , 以便目标识别。③ 为了避免在恶劣的电磁环境传输中产 生误码和码间干扰, 需对压缩后的码流进行纠错编码。图像 压 缩 及 信 道 编 码 通 过 微 处 理 器 实 现 。对 编 码 后 的 信 息 采 用 数 字调制方式, 以便信号发射。然后通过基于扩频技术的高频 信号发射电路将处理后的图像信息实时快速地传回地面控 制站, 进行目标图像信息处理与识别。④ 将处理后的有用控 制 信 息 远 程 无 线 传 回 机载 设 备 , 使 机 载 设 备 、地 面 控 制 中 心 实现不断的信息交流和通信。
32 ∶1 30.47 30.39 30.80
压缩比 16 ∶1 33.57 33.46 33.39
8 ∶1 36.80 36.61 36.42
表 2 坦克图像压缩编码速度比较 Table 2 Comparis on of code s peed for tank picture
算法 编码速度
SPIHT 次之
微型无人机( Micro Unmanned Air Vehicle, MUAV) 概念是 Richard O. Hundley 于 1992 年提出的[1]。由于其体积小、重量 轻、隐藏 性 好 , 在 军 事 上 被用 于 侦 察 、监 视 等 领 域[2], 民 用中 可 实 现 昼 夜 巡 视 、航 空 摄 影 等 。 这 些 应 用 希 望 获 得 高 分 辨 率 、二 维或三维的目标图像信息, 需通过机载图像无线传输系统实 现。但高分辨率图像数据量相当大, 而微型无人机体积重量 又有严格限制, 故图像数据的高速可靠传输是微型无人机研 究的重大课题。国外对此课题早有研究, 但由于技术保密性, 相关资料甚少。国内在该方面的研究起步较晚, 技术相对落 后, 主要采用模拟方式, 系统易受干扰, 传输距离有限。即便是 研究比较成熟的无人机载图像实时传输系统, 其图像压缩算 法也是采用适于自然图像的标准算法, 其图像质量指标较低, 信道 编 码 效 率 低 , 频 谱 利 用率 不 高 , 抗 干 扰 差[3]。故 迫 切需 要 研究一种新型的微型无人机数字图像无线传输系统。
本研究针对微型无人机图像无线传输系统工作的特殊 性, 提出一种新的数字图像压缩及传输方案, 该方案采用基于 内嵌延拓 5/3 提升小波变换的改进 SPECK 图像压缩算法、基 于 Turbo 码的无线信道纠错编码, 对感兴趣图像信息进行压 缩 与 传 输 , 使 得 系 统 体 积 小 、功 耗 低 、压 缩 性 能 好 、运 算 速 度 快 、抗 差 错 性 强 及 传 输 可 靠 。
SPIHT 运算量大, 执行时间慢, 硬件实现复杂; SPECK 计算复
杂度低、动态存储需求少且信噪比高; SPBLS 与 SPECK 相似,
但硬件实现复杂, 压缩速率较慢。选大小为 512×512 的坦克
灰 度 图 像 为 实 验 对 象 ( 图 3) , 小 波 基 选 5/3 提 升 小 波 , 运 用
Matlab 对其进行分解和重构, 实验结果见表 1、表 2。
科技导报 2008, 26( 13) 61
研究论文( Article s )
表 1 坦克图像的峰值信噪比( P S NR) 比较 Table 1 P S NR comparis on of tank picture
压缩算法
SPIHT SPECK SPBLS
中图分类号 V279+.2, TN911.2
文献标识码 A
文章编号 1000- 7857( 2008) 13- 0060- 04
Novel Digital Image Wir eless Tr ansmission System for Micr o Unmanned Air Vehicle
Keywords micro unmanned air vehicle; image wireless transmission; 5/3 lifting wavelet transform; SPECK improved algorithm; Turbo codes; spread spectrum technology
2 数字图像无线传输系统关键技术及解决方案
这种新型数字图像无线传输系统的主要关键技术体现 在以下方面。 2.1 基 于 内 嵌 延 拓 5/3 提 升 小 波 的 改 进 S P ECK 图 像 压 缩
编码算法技术 微型摄像头输出的图像数据很大, 而无线信道的带宽较 窄、误码率高, 故必须对其进行图像压缩。目前图像压缩编码 算法较多, 针对本研究图像压缩特点, 可采用不可逆 Daubechies9/7 小 波 或 可 逆 5/3 小 波 提 取 其 重 要 特 征 信 息 [4]。 D9/7 需 6 个 乘 法 器和 8 个 加 法 器 , 运 算 时 间 较长 , 占 硬 件 资 源大, 实现复杂。本研究图像压缩需重点考虑图像压缩的运 算时间, 而 5/3 小波无需 乘 法 器 , 只需 移 位 和 4 个 加 法 器 , 可 减少运算量, 降低硬件资源。同时, 由于提升方案具有原位运 算的优点, 可节省大量存储空间, 提高运算速度。故采用 5/3 提升小波提取图像的重要特征系数。 提升方案的基本思想是将 Mallat 算法中每一级滤波运算 分解为分裂( split) 、预测( predict) 和更新( update) 3 步。通过预 测和更新两个提升环节实现信号高低频的分离, 避免了传统小 波变换卷积操作的步骤, 仅需移位、加减运算, 算法简 单快 捷 。
式 中 , “[ ] ”表 示 取 整 , xext(2n), xext(2n+2)表 示 经 边 界 延 拓 后 的 序列值。
小波变换需要对图像的边界数据进行对称周期性延拓,
若按传统延拓方式实现, 会增加存储空间和读写操作, 从而
增加功耗。因此本文采用一种“内嵌延拓”5/3 提升小波变换
算法, 可有效降低存储空间, 提高运算速度, 减小功耗。
5/3 提升小波变换原理图如图 2 所示, 其具体算法[5]如下。
预测:
! " y(2n+1)=xext(2n+1)-
xext(2n)+xext(2n+2) 2
,
i0- 1≤2n+1<il+1