無線通信與機器視覺在無人機中的應用

吳 珊，靳紫輝，張仕霞，楊曉歡，王 強

（西南財經(jīng)大學天府學院，成都 610066）

信在息和科學技術不斷發(fā)展背景下，促使更多新技術的融合和運用，創(chuàng)建出更適合人們生活和工作的新型技術產(chǎn)品，無人機技術就是主要形式之一。通過無人機在空氣中的飛行，可獲取人們想得到的信息，在農(nóng)業(yè)、交通和環(huán)保領域中發(fā)揮著重要的作用，在其中融入多種技術，能夠實現(xiàn)人們對新技術的探索。

1 無人機發(fā)展趨勢

在將來很長一段時間中，無人機技術發(fā)展迅速，在發(fā)動機技術、材料和技術、飛行技術、無線通信技術和機器視覺技術等領域都有所突破，為行業(yè)發(fā)展帶來便利，無人機的發(fā)展趨勢為：

1.1 形體越來越小

當前，很多無人機運用于搜索、勘察等工作中，但是以前的無人機體形過于龐大，在很多情境中都能良好運用。面對人們未知的領域，無人機形體的縮小，在行動上更加便捷，當前已經(jīng)研發(fā)出小到幾厘米的產(chǎn)品，擴展使用區(qū)域?？梢娫趯戆l(fā)展過程中，無人機小型化是主要趨勢。

1.2 更加安全

無人機的普遍使用，也產(chǎn)生了很多傷人事件，要想在將來無人機的使用更加安全，就要提升其質量，避免因為在空中的碰撞，無人機失去平衡，掉落傷害無辜人群。例如，飛機控制模塊的發(fā)展中，將旋翼內置，就大大增強其安全性。

1.3 智能化

無人機在使用過程中，不斷添加新的技術，其中避障能力就是在發(fā)展中繼續(xù)提升的能力，無人機利用傳感器、云端、機器視覺技術等分析環(huán)境，檢測其安全性，通過對外界環(huán)境的分析，找尋更適合的運動路徑，實現(xiàn)無人機使用的智能化。

2 無線通信在無人機中的應用

無線通信技術指依賴電磁波信號，完成對空間中多方面信息的交換和通信形式，無線通信技術主要包括衛(wèi)星和微波通信兩種。無人機中無線通信使用具有傳輸?shù)木嚯x較遠和不受物體運動狀態(tài)影響的優(yōu)勢，可得到廣泛使用[1]。另外，無線通信在發(fā)展中，從最開始的文字和圖畫，變?yōu)楝F(xiàn)在信息量和形式更加豐富的視頻和圖像等，信息容量和不斷增加，滿足人們日益擴張的信息需求。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，無線通信技術更是在互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)、人工智能等方面有所運用，更好的為社會人民服務。

無線通信具有雙向信息傳輸?shù)墓δ埽⑶覕?shù)據(jù)的傳輸距離不受空間限制，所以可運用于距離較遠數(shù)據(jù)的接收和傳播。無人機作為人工控制設備，可獨立在空中飛行。無人機飛行時，有時距離地面較遠，以往的遙控技術已經(jīng)不能符合現(xiàn)在這種距離超大的控制要求，此時就要對無人機技術升級，融入無線通信技術。第一，無人機在設計的時候，可添加適當?shù)臒o線通信通信模塊，便于接收各種信號，另外，設計中添加的信息接收模塊，與無人機中設置的操作系統(tǒng)結合，更加便捷的接受信號，并將其轉換成適合的指令，便于無人機開展各種工作。第二，無人機使用中時的操作，需建立控制平臺，主要作用是按照操作人員發(fā)出的指令，通過無線通信將信號傳輸給無人機，接收后轉變成適應的指令信息[2]。第三，無人機在運行中，將獲得的信息，利用無線通信傳輸給操作臺，輔助操作人員快速收集各種信息。此類雙向形式的信息互動，提升對無人機使用價值，借助無線通線，將無人機的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。

3 機器視覺技術在無人機中的應用

機器視覺技術是人工智能化技術中的一種形式，主要是通過機械設備，模仿人的視覺能力，代替人的工作。機器視覺系統(tǒng)主要利用多種攝像設備獲取信息，并通過信息技術，將圖片變?yōu)榉栃畔?，再傳輸給圖像處理系統(tǒng)，按照其亮度、色彩和像素等，重新對其編碼，轉換為數(shù)字化信息。圖像處理系統(tǒng)的主要工作是對數(shù)字信息的特點，適當控制現(xiàn)場信息。機器視覺技術的應用過程比較繁瑣，其中有光學成像、圖形處理、數(shù)字視頻技術和計算機處理技術等很多種。在現(xiàn)在人工智能領域中，機器視覺技術具有很大的發(fā)展?jié)摿?，將?shù)字化技術和視覺技術融合，可見機器視覺的應用前景也很廣闊。

機器視覺技術可以對主要圖像進行處理，和無人機的結合，便于人們獲取更多人眼位置無法獲取的信息，可運用于對生態(tài)信息的勘測、地質探究、交通信息的調取和城市整體規(guī)劃和布局等，都具有重大的意義。一直以來，人們也使用無人機航拍，但是只是將攝像設備安置在無人機中，在空中運行的時候獲取簡單的圖片，不但圖片種類單一，還不能操作，需等無人機不工作時將攝像機取下，再獲得圖片，不具有時效性，導致很多有效的信息不能被立即使用，耽誤工作時間。而機器視覺技術的使用，在無人機中建立圖像處理系統(tǒng)，安置圖像傳感設備，在無人機運行時，就能實時獲取信息并傳輸給操作者[3]。在此環(huán)節(jié)中，還需使用無線通信技術，將機器視覺技術獲取的圖像信息轉化為數(shù)字信號，通過無線通信系統(tǒng)傳輸?shù)娇刂浦行?，接受設備接收到數(shù)字信號后，轉化為適應的圖像。借此操作人員在地上，就可觀看到無人機拍攝圖片，機器視覺技術和無人機的結合，完成對人類收集信息的擴展，操作人員通過隨時改變飛機飛行軌跡，獲得更加全面的信息并記錄下來，為其工作提供主要參考。

4 結束語

綜上所述，無人機的使用為人們工作和生活帶來很大便捷，其中無線技術和及其視覺技術的運用，提升了無人機使用的效果，不斷豐富其功能，幫助人們完成以往看似困難的問題，促進社會快速發(fā)展。