一种用于无人机降落控制的摄像头采样电路的制作方法

专利2022-06-28  104


本实用新型涉及无人机技术,特别是涉及一种用于无人机降落控制的摄像头采样电路。



背景技术:

无人机精确降落控制用于完成无人机在飞行中对于附近充电平台的定位与准确识别,并控制无人机自主着陆于初级能量发射平台上,进而开始充电的过程。充电结束后由控制器调控无人机自主离开充电平台,返回原始飞行进程。充电平台识别单元采用gps与单目视觉融合的导航技术,实现无人机水平方向精确定位以及充电平台标志的准确识别。

在无人机精确降落控制过程中,摄像头采样电路需要实时采集当前无人机下视的视频图像,为无人机的平台自动跟踪功能提供数据,同时在出现故障图像时能够及时报警、重启采样。目前,视频同步信号的提取直接使用单片机实现,不仅实现难度大,且容易出现判断不准确或者漏判现象。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提出一种高性能的摄像头采样电路,以降低视频同步信号的提取难度,提升视频同步信号提取的准确度,保证无人机精确降落控制的顺利进行。

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的。一种用于无人机降落控制的摄像头采样电路,包括图像采集摄像头、同步视频分离芯片和单片机;

所述图像采集摄像头输出端与阻容回路并联接地;

所述同步视频分离芯片用于分离复合视频信号,其第1引脚为行同步信号输出端,与单片机的pt0管脚和irq管脚连接;第2引脚为视频信号输入端,通过电容与图像采集摄像头连接;第3引脚为场同步信号输出端,与单片机的pt1管脚连接;第4引脚接地;第5引脚悬空;第6引脚与阻容回路并联接地;第7引脚为奇/偶场同步信号输出端,与单片机的py2管脚连接;第8引脚与电源连接;电容用作滤除直流信号,阻容回路与阻容回路用作滤除高频信号;

所述单片机的ad0管脚与图像采集摄像头输出端连接。

进一步,所述同步视频分离芯片的型号为lm1881。

进一步,所述单片机的型号为mc9s12。

进一步,所述图像采集摄像头的型号为xb-2001b。

进一步,所述电容的电容量为0.1uf。

本实用新型提出的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,通过同步视频分离芯片lm1881分离复合视频信号,lm1881可以很容易并且精确地提取出混合在视频信号中的行同步脉冲、场同步脉冲和奇偶场电平信息,完全可以满足无人机精准降落控制的需要,lm1881的第7引脚为奇/偶场同步信号输出端,当该引脚为低到高是为奇场信号的到来,为高到低时表示偶场信号的到来。图像采集摄像头将视频信号传输至lm1881第2引脚,即可得到mc9s12单片机进行a/d采样的控制信号行同步hs(第1引脚)与奇偶场同步信号odd/even(第7引脚),而lm1881的奇偶场同步信号输出端(第3引脚)接mc9s12控制芯片中断口pt1由此作为奇偶场同步信号的换场的标志信号,也可作为场信号到来的标志,最终能够降低视频同步信号的提取难度,提升视频同步信号提取的准确度,进而保证无人机精确降落控制的顺利进行。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。图1中给出了本实用新型的若干实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1,本实用新型的一实施例提出的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,包括图像采集摄像头10、同步视频分离芯片20和单片机30。

其中图像采集摄像头10具体采用xb-2001b,分辨率为320*240,图像采集摄像头10输出端与阻容回路41并联接地,阻容回路41中电阻量具体为680kω,电容量具体为0.1uf。

同步视频分离芯片20用于分离复合视频信号,同步视频分离芯片20采用lm1881。同步视频分离芯片20的第1引脚为行同步信号输出端,与单片机30的pt0管脚、trq管脚连接。同步视频分离芯片20的第2引脚为视频信号输入端,所述图像采集摄像头10与所述第2引脚连接,具体的,所述图像采集摄像头10与所述第2引脚之间设有电容40,用作滤波,该电容40的电容量具体为0.1uf。同步视频分离芯片20的第3引脚为场同步信号输出端,与单片机30的pt1管脚连接。同步视频分离芯片20的第4引脚接地,第5引脚悬空。所述同步视频分离芯片20的第6引脚与阻容回路42并联接地,阻容回路42中电阻量具体为680kω,电容量具体为0.1uf。同步视频分离芯片20的第7引脚为奇/偶场同步信号输出端,与单片机30的py2管脚连接。同步视频分离芯片20的第8引脚与电源连接,具体为5v。

所述单片机30采用mc9s12,所述单片机30的ad0管脚与所述第2引脚连接,所述单片机30的pt0管脚和irq管脚与所述同步视频分离芯片20第1引脚连接,所述单片机30的pt1管脚与所述同步视频分离芯片20第3引脚连接,所述单片机30的pt2管脚与所述同步视频分离芯片20第7引脚连接。

具体的,图像采集摄像头10每秒扫描25幅图像,每幅又分奇、偶两场,故每秒扫描50场图像。奇场只扫描图像中的奇数行,偶场只扫描偶数行。图像采集摄像头10连续地扫描图像上的一行,就输出一段连续的电压视频信号,该电压信号的高低起伏正反映了改行图像的灰度变化情况。当扫描完一行,视频信号端就输出一低于最低视频信号电压的电平(如0.3v),并保持一段时间。这样相当于紧接着每行图像对应的电压信号之后会有一个行同步脉冲,是扫描换行的标志。跳过一行后(摄像头隔行扫描方式),开始扫描新的一行,如此下去,直到扫描完该场的视频信号,接着出现一段场消隐区。此区中有若干个复合消隐脉冲(简称消隐脉冲),在这些消隐脉冲中,有一远宽于其他的消隐脉冲,称为场同步脉冲,是扫描换场的标志。

为了有效地获取图像采集摄像头10(型号xb-2001b)的视频信号,采用同步视频分离芯片20(型号lm1881)提取同步脉冲,消隐脉冲和场同步脉冲,具体型号lm1881。lm1881是一款专门用于分离复合视频信号的同步视频分离芯片,能够从标准pal、ntsc、secam制式的视频信号中提取出行同步、场同步、奇/偶场等同步信号。在数据采集过程中可以根据这些同步信号来控制视频信号的采集。

其中,图像采集摄像头10(型号xb-2001b)视频信号通过电容40接至同步视频分离芯片20的第2引脚。即可得到单片机30(型号mc9s12)进行a/d采样的控制信号行同步hs(第1引脚)与奇偶场同步信号odd/even(第7引脚)。同步视频分离芯片20(型号lm1881)的奇偶场同步信号输出端(第3引脚)接单片机30(型号mc9s12)控制芯片中断口pt1由此作为奇偶场同步信号的换场的标志信号,也可作为场信号到来的标志。

综上,根据本实施例提出的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,通过同步视频分离芯片20(型号lm1881)分离复合视频信号,能够提取出同步脉冲,消隐脉冲和场同步脉冲,同步视频分离芯片20(型号lm1881)从视频信号中提取出行同步、场同步、奇/偶场等同步信号,在数据采集过程中可以根据这些同步信号来控制视频信号的采集,同步视频分离芯片20(型号lm1881)可以很容易并且精确地提取出混合在视频信号中的行同步脉冲、场同步脉冲和奇偶场电平信息,完全可以满足无人机精准降落控制的需要,同步视频分离芯片20(型号lm1881)的第7引脚为奇/偶场同步信号输出端,当该引脚为低到高是为奇场信号的到来,为高到低时表示偶场信号的到来。图像采集摄像头将视频信号传输至同步视频分离芯片20(型号lm1881)第2引脚,即可得到单片机30(型号mc9s12)进行a/d采样的控制信号行同步hs(第1引脚)与奇偶场同步信号odd/even(第7引脚),而同步视频分离芯片20(型号lm1881)的奇偶场同步信号输出端(第3引脚)接单片机30(型号mc9s12)控制芯片中断口pt1由此作为奇偶场同步信号的换场的标志信号,也可作为场信号到来的标志,最终能够降低视频同步信号的提取难度,提升视频同步信号提取的准确度,进而保证无人机精确降落控制的顺利进行。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征:

1.一种用于无人机降落控制的摄像头采样电路,其特征在于:所述摄像头采样电路包括图像采集摄像头、同步视频分离芯片和单片机;

所述图像采集摄像头输出端与阻容回路并联接地;

所述同步视频分离芯片用于分离复合视频信号,其第1引脚为行同步信号输出端,与单片机的pt0管脚和irq管脚连接;第2引脚为视频信号输入端,通过电容与图像采集摄像头连接;第3引脚为场同步信号输出端,与单片机的pt1管脚连接;第4引脚接地;第5引脚悬空;第6引脚与阻容回路并联接地;第7引脚为奇/偶场同步信号输出端,与单片机的py2管脚连接;第8引脚与电源连接;电容用作滤除直流信号,阻容回路与阻容回路用作滤除高频信号;

所述单片机的ad0管脚与图像采集摄像头输出端连接。

2.根据权利要求1所述的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,其特征在于,所述同步视频分离芯片的型号为lm1881。

3.根据权利要求1所述的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,其特征在于,所述单片机的型号为mc9s12。

4.根据权利要求1所述的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,其特征在于,所述图像采集摄像头的型号为xb-2001b。

5.根据权利要求1所述的用于无人机降落控制的摄像头采样电路,其特征在于,所述电容的电容量为0.1uf。

技术总结
本实用新型公开了一种用于无人机降落控制的摄像头采样电路,图像采集摄像头输出端与阻容回路并联接地;同步视频分离芯片用于分离复合视频信号,其第1引脚与单片机的PT0管脚和IRQ管脚连接;第2引脚通过电容与图像采集摄像头连接;第3引脚与单片机的PT1管脚连接;第6引脚与阻容回路并联接地;第7引脚与单片机的PY2管脚连接;第8引脚与电源连接;电容用作滤除直流信号,阻容回路与阻容回路用作滤除高频信号;单片机的AD0管脚与图像采集摄像头输出端连接。提升视频同步信号提取的准确度,进而保证无人机精确降落控制的顺利进行。

技术研发人员:谌守禄;吴文宝;章文浦
受保护的技术使用者:中国电建集团江西省电力建设有限公司
技术研发日:2019.10.18
技术公布日:2020.06.09

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