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應用于納型無(wú)人機視覺(jué)場(chǎng)景數據集構建的圖像采集系統
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作者:
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哈爾濱工業(yè)大學(xué)

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國家自然科學(xué)基金(62171156)


Acquisition System Applied to the Construction of Visual Scene Data Set of Nano UAV
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    摘要:

    納型無(wú)人機具有體積小、功耗低的優(yōu)勢,在物聯(lián)網(wǎng)、智能感知等領(lǐng)域中有重要的應用前景。對于納型無(wú)人機的機載目標檢測和目標跟蹤等任務(wù),視覺(jué)場(chǎng)景數據集對于機載算法的訓練具有重要作用。由于受到體積和功耗等因素的限制,使用無(wú)人機機載的視覺(jué)系統進(jìn)行場(chǎng)景數據的采集存在傳輸幀率慢、傳輸中需要進(jìn)行數據壓縮等問(wèn)題,進(jìn)而導致構建的數據集與機載算法處理的實(shí)際圖像不匹配。因此,為了構建一個(gè)高質(zhì)量的數據集,該圖像采集系統以匹配納型無(wú)人機視覺(jué)場(chǎng)景數據為目的進(jìn)行設計,系統通過(guò)低功耗圖像傳感器HM01B0制作的模組獲取圖像數據,通過(guò)ZYNQ的PL單元完成圖像數據的處理和圖像傳感器的控制,PS單元完成圖像數據存儲和各任務(wù)間的調度。實(shí)驗結果表明,該圖像采集系統最高可以達到320*320分辨率下45幀/s的采集速率,與納型無(wú)人機機載視覺(jué)系統圖像獲取速率相匹配,同時(shí)采集的圖像質(zhì)量清晰,能夠滿(mǎn)足納型無(wú)人機視覺(jué)場(chǎng)景數據集構建的需求。

    Abstract:

    The nano-UAV has the advantages of small size and low power consumption, and it has important application prospects in the fields of Internet of Things, intelligent perception and so on. Visual scene datasets play an important role in training airborne algorithms for such tasks as target detection and target tracking of nano-UAV. Due to the limitations of volume and power consumption, scene data collection using the UAV on-board visual system has some problems, such as slow frame rate, data compression required in the transmission, etc., which results in the data set built does not match the actual image processed by the airborne algorithm. Therefore, in order to build a high-quality data set, the image acquisition system is designed to match the visual scene data of nano-UAV . The system obtains image data through the module made by low-power image sensor HM01B0, completes image data processing and image sensor control through the PL unit of ZYNQ, and completes image data storage and scheduling between tasks by the PS unit. The experimental results show that the image acquisition system can reach a maximum acquisition rate of 45 frames/s at 320*320 resolution, which matches the acquisition rate of the image of the nano-UAV on-board visual system, and has a clear image quality, which can meet the requirements of nano-UAV visual scene dataset construction.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

鳳雷,付洪碩,吳瑞東,陳浩林,劉冰.應用于納型無(wú)人機視覺(jué)場(chǎng)景數據集構建的圖像采集系統計算機測量與控制[J].,2023,31(2):230-236.

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歷史
  • 收稿日期:2022-07-09
  • 最后修改日期:2022-07-30
  • 錄用日期:2022-08-01
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-02-16
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