用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，包括：光學(xué)捕獲裝置，圖像分析裝置，跟蹤鎖定裝置，以及干擾發(fā)射裝置；根據(jù)本發(fā)明的隱私保護(hù)裝置，基于通過干擾無人機(jī)的航拍器工作從而保護(hù)一定范圍內(nèi)隱私，能夠以高效率、低成本的方法實現(xiàn)隱私保護(hù)，同時由于完全采用光學(xué)被動方式跟蹤，無需發(fā)射電信號，不會影響其它電子設(shè)備的正常工作，當(dāng)干擾結(jié)束后，圖像獲取裝置依然可以執(zhí)行正常圖像獲取操作，妥善解決了由于無人機(jī)航拍導(dǎo)致的公共安全和個人隱私保護(hù)問題。
【專利說明】
用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，具體設(shè)及一種通過干擾無人機(jī) 攜帶的圖像獲取裝置正常工作而保護(hù)一定范圍內(nèi)隱私的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來無人機(jī)的使用得到了長足的發(fā)展，相比較早年間主要存于軍事領(lǐng)域的應(yīng) 用，如情報偵察，軍事測繪，電子對抗，通信中繼，巡航巡邏等，現(xiàn)在的無人機(jī)更多被民用領(lǐng) 域所提及，正在逐步實施或有望應(yīng)用于氣象探測、航空拍攝、地貌勘測、快遞貨物等領(lǐng)域，拓 展出越來越廣泛的應(yīng)用前景。但是，運樣的應(yīng)用尚存在很多法律制度上的障礙，除了各國實 行的空域管理方面的限制政策外，無人機(jī)使用中可能需攜帶的航拍裝置所進(jìn)行的拍攝對拍 攝對象的隱私權(quán)的侵?jǐn)_問題也逐漸引起關(guān)注，并引發(fā)激烈的討論，成為影響無人機(jī)應(yīng)用前 景拓展的一大障礙。對于諸如保密單位、私人宅院等地域，都需要必要的干擾無人機(jī)的航拍 行為，W避免泄密或者隱私泄露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明旨在提供一種用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，能夠在不影響無人機(jī)正常 工作的情況下，在隱私監(jiān)控范圍內(nèi)干擾無人機(jī)的航拍部件，使所述航拍部件在被干擾時無 法正常獲取受保護(hù)的隱私范圍內(nèi)的圖像信息，從而保護(hù)隱私；當(dāng)無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍 后，干擾因素消失，其航拍部件恢復(fù)正常拍攝工作。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一種用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，包括：
[0005] 光學(xué)捕獲裝置，獲取隱私監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像；
[0006] 圖像分析裝置，接收光學(xué)捕獲裝置傳送來的圖像，執(zhí)行對圖像的分析從而確認(rèn)無 人機(jī)的信息；
[0007] 跟蹤鎖定裝置，獲得所述圖像分析裝置確認(rèn)后的信息，并根據(jù)上述信息執(zhí)行對無 人機(jī)的跟蹤鎖定；
[0008] 干擾發(fā)射裝置，根據(jù)跟蹤鎖定裝置的控制發(fā)射干擾波，W干擾無人機(jī)的航拍成像 器件，所述航拍成像器件在無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍后恢復(fù)正常工作。
[0009] 其中，所述光學(xué)捕獲裝置包括至少一個光學(xué)透鏡組和光學(xué)成像器件；
[0010] 還可進(jìn)一步包括掃描裝置，所述至少一個光學(xué)透鏡組的參數(shù)根據(jù)隱私監(jiān)控范圍所 在地的空域管理規(guī)定相匹配。
[0011] 干擾發(fā)射裝置至少包括瞄準(zhǔn)器和干擾波源。所述瞄準(zhǔn)器是電控云臺或電控振鏡。 所述干擾波源為激光光源。干擾發(fā)射裝置進(jìn)一步包括發(fā)射參數(shù)計算器，所述發(fā)射參數(shù)計算 器從所述圖像分析裝置獲得無人機(jī)的相關(guān)信息W計算安全功率和偏離值。所述干擾波源按 照安全功率和/或偏離值向無人機(jī)發(fā)射干擾波。
[0012] 優(yōu)選的，所述圖像分析裝置包括數(shù)據(jù)庫更新接口，用W更新預(yù)存的有關(guān)無人機(jī)的 ?胃息D
[0013] 相應(yīng)的，本發(fā)明還公開了 一種隱私保護(hù)方法，包括，
[0014] 通過光學(xué)捕獲裝置獲取隱私監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像；
[0015] 向圖像分析裝置傳送所述捕獲到的圖像，利用圖像分析裝置分析確認(rèn)無人機(jī)的信 息；
[0016] 將確認(rèn)的無人機(jī)的信息通知跟蹤鎖定裝置，W執(zhí)行對無人機(jī)的跟蹤鎖定；
[0017] 使干擾發(fā)射裝置對跟蹤鎖定裝置鎖定的無人機(jī)發(fā)射干擾波，干擾無人機(jī)的航拍成 像器件，所述航拍成像器件在無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍后恢復(fù)正常工作。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的隱私保護(hù)裝置和方法，能夠W高效率、低成本的安全方法干擾無人 機(jī)的圖像獲取裝置，同時由于完全采用光學(xué)被動方式跟蹤，無需發(fā)射電信號，不會影響無人 機(jī)的正常飛行，當(dāng)無人機(jī)脫離隱私保護(hù)裝置所需保護(hù)的隱私范圍后，依然可W執(zhí)行正常圖 像獲取。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置框圖
[0020] 圖2為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的光學(xué)捕獲裝置的示意圖
[0021] 圖3為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的干擾發(fā)射裝置的示意圖 具體實施例
[0022] W下對本發(fā)明示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述W解釋本發(fā)明，其示例表示在附圖 中，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同部件。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的隱私保護(hù)裝置，參見圖1，包括光學(xué)捕獲裝置1，圖像分析裝置2,跟 蹤鎖定裝置3 W及干擾發(fā)射裝置4,所述光學(xué)捕獲裝置將獲取的圖像傳送至圖像分析裝置， 執(zhí)行對圖像的分析從而實現(xiàn)對無人機(jī)信息的確認(rèn)，所述信息可W包括無人機(jī)飛臨隱私監(jiān)控 區(qū)域的通知信息和捕獲得到的無人機(jī)圖像的特征信息。對上述信息確認(rèn)后，圖像分析裝置 向跟蹤鎖定裝置發(fā)送信號W執(zhí)行跟蹤鎖定，所述跟蹤鎖定裝置對無人機(jī)進(jìn)行跟蹤鎖定后， 控制干擾發(fā)射裝置發(fā)射干擾波，W干擾無人機(jī)上攜帶的成像器件。下面將分別介紹各裝置 的工作方式。
[0024] 光學(xué)捕獲裝置
[00巧]如圖2所示，所述光學(xué)捕獲裝置1具有光學(xué)透鏡組11和光學(xué)成像器件12,其光學(xué) 透鏡組所需光學(xué)特性參數(shù)可W根據(jù)隱私監(jiān)控范圍的需求來確定，通常采用長焦距透鏡組較 為適宜。由于空域管理政策的存在，民用無人機(jī)飛行速度和高度都必然受到所在地空域管 理的限制，優(yōu)選的所述光學(xué)透鏡組11的光學(xué)特性參數(shù)與所監(jiān)控地空域管理規(guī)定相適宜，例 如：假設(shè)某地區(qū)規(guī)定對民用無人機(jī)開放空域范圍為h米W下相對高度計算）的空域，飛 行限速為C米/秒，則光學(xué)透鏡系統(tǒng)的焦距f可W表達(dá)為：
[0026] f = F(p，h，A)，即f可W表達(dá)為由參數(shù)P，h和A決定的函數(shù)，
[0027] 其中，P為所述光學(xué)成像器件感光單元祀面尺寸，A為光學(xué)捕獲裝置需要監(jiān)控的空 域范圍（即光學(xué)透鏡系統(tǒng)的視場范圍）。通常P為1/2英寸或3/4英寸，可W取一種函數(shù)表 達(dá)為：
[0028]
[0029] 此時，如果所用的祀面尺寸p和無人機(jī)飛行高度h -定的前提下，焦距f越大，視 野內(nèi)的監(jiān)測空域范圍越小，但較大的f，能夠獲得更高的光學(xué)成像分辨率，從而實現(xiàn)更高的 判別和定位精度。
[0030] 為了解決大焦距下監(jiān)控范圍受限，實現(xiàn)對大監(jiān)控范圍內(nèi)實現(xiàn)全覆蓋，所述光學(xué)捕 獲裝置1可W進(jìn)一步包括掃描裝置13 W在單位時間內(nèi)對監(jiān)控范圍內(nèi)完成全景不間斷掃描， 或者，可替代的，W多個成像范圍相互匹配的光學(xué)透鏡組11來完成對隱私監(jiān)控范圍的全覆 蓋，確保在無人機(jī)飛臨隱私監(jiān)控范圍時，光學(xué)捕獲裝置1可W及時捕獲無人機(jī)的光學(xué)圖像， 如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，CCD、CMOS、MEMS等光學(xué)成像元件可W作為光學(xué)成像器件12使 用，但本發(fā)明也不限于此，其它可W置于光學(xué)透鏡組成像面的光學(xué)成像器件，包括通用型的 光學(xué)捕獲裝置，如CCTV探頭等，只要其各項參數(shù)滿足對無人機(jī)的監(jiān)控要求，均可作為本發(fā) 明的光學(xué)成像器件使用。
[0031] 圖像分析裝置
[0032] 具體的，根據(jù)本發(fā)明的圖像分析裝置和跟蹤鎖定裝置可W借由通用計算機(jī)配合相 應(yīng)的軟件實現(xiàn)，但也不限于此，W相互獨立的執(zhí)行圖像分析功能的處理器和執(zhí)行跟蹤鎖定 的諸如小型雷達(dá)配合實現(xiàn)亦能夠作為本發(fā)明的技術(shù)方案。現(xiàn)有技術(shù)中存在多種能夠滿足 識別圖像內(nèi)特定物要求的圖像分析裝置，W及相應(yīng)的對運動物體進(jìn)行跟蹤鎖定裝置，為成 本考慮W及便于維修替換的目的，可W直接作為本發(fā)明的圖像分析裝置和跟蹤鎖定裝置使 用，在此不再冗述。
[0033] 對于本發(fā)明的圖像分析裝置，由于其主要針對民用范圍內(nèi)的無人機(jī)進(jìn)行，出于成 本、易用W及反饋時間等方面的考慮，并不必須軍用級別的精度。一種常見的執(zhí)行圖像分 析軟件工作流程為，采用對連續(xù)視頻圖像帖分別進(jìn)行去噪一一二值化一一采樣一一提取特 征點的處理方法，得到特征點和特征點的行進(jìn)速度等反應(yīng)無人機(jī)圖像特征的信息，進(jìn)而檢 索圖像分析裝置2預(yù)存數(shù)據(jù)庫21中預(yù)存的無人機(jī)圖像特征點和速度參數(shù)，如果對比結(jié)果為 符合，則認(rèn)定其為無人機(jī)圖像，向跟蹤鎖定裝置發(fā)送此無人機(jī)可能的類型W及圖像獲取時 的位置信息，進(jìn)而跟蹤鎖定裝置執(zhí)行跟蹤鎖定。優(yōu)選的，圖像分析裝置中的預(yù)存數(shù)據(jù)庫可W 被定時更新，從而確保能夠識別出最新類型的無人機(jī)圖像，為此，所述圖像分析裝置2進(jìn)一 步包括數(shù)據(jù)庫更新接口 22,所述接口可W為網(wǎng)絡(luò)通信端口或者諸如USB等的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸 接口。一些常見的目標(biāo)分類識別算法：諸如支持向量機(jī)算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，模糊聚類算法 (FCM)，主成分分析（PCA)算法等亦可用于本發(fā)明的圖像識別裝置W識別無人機(jī)圖像。而諸 如帖間差分法，背景差分法，光流法等廣為研究的運動目標(biāo)檢測和跟蹤算法也可適用于本 發(fā)明的跟蹤鎖定裝置。
[0034] 干擾發(fā)射裝置
[0035] 如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的干擾發(fā)射裝置4,至少包括瞄準(zhǔn)器41和干擾波源42,所 述瞄準(zhǔn)41可W是電控云臺或電控振鏡；干擾波源42優(yōu)選為激光光源，激光光源的發(fā)光波 長可W是紅外到可見光波段的任意波長或幾種波長的組合；激光光源的強度控制在安全范 圍內(nèi)，僅造成無人機(jī)航拍裝置中諸如CCD等成像器件的輸出達(dá)到飽和（過曝）而不燒毀，由 于無人機(jī)W運動姿態(tài)飛越隱私監(jiān)控范圍，耗時有限，短時間成像器件輸出飽和并不影響成 像器件的后續(xù)使用。優(yōu)選的，為安全考慮，所述干擾發(fā)射裝置4進(jìn)一步包括發(fā)射參數(shù)計算器 43,其連接至圖像分析裝置，根據(jù)圖像分析裝置獲得的無人機(jī)特征信息和位置信息，計算安 全功率和偏離值，使干擾波源按照安全功率和/或偏離值向無人機(jī)發(fā)射干擾波。
[0036] W下內(nèi)容對偏離值進(jìn)行具體的描述。根據(jù)本發(fā)明的上述實施例，圖像分析裝置對 圖像分析通過比較得出，通常運樣的分析方法可W得到無人機(jī)的外形特征信息，所述的外 形特征信息如果與預(yù)存的已知無人機(jī)類型相吻合，則可W直接確定其是否攜帶了航拍設(shè)備 W及航拍設(shè)備在無人機(jī)上的具體位置，在此情況下，優(yōu)選使跟蹤鎖定裝置直接鎖定無人機(jī) 上的航拍設(shè)備，同時，發(fā)射參數(shù)計算器43也獲得圖像分析裝置傳送的無人機(jī)特征信息和位 置信息，計算出安全功率值和偏移量，并最終按照安全功率值和/或偏移量進(jìn)行干擾波發(fā) 射，即在干擾波源滿足安全功率要求時按照安全功率發(fā)射，在干擾波源發(fā)射功率無法滿足 安全功率要求時（功率不可調(diào)或最低功率超過安全功率），按照偏移量W最低功率進(jìn)行干 擾波發(fā)射（即使諸如激光不會直接射入無人機(jī)的航拍裝置，而是照射在航拍裝置附近）。特 別的，如果已經(jīng)確定無人機(jī)上必然沒有攜帶航拍設(shè)備，則干擾發(fā)射裝置不發(fā)射干擾波。
[0037] 可W預(yù)期的，無人機(jī)的外形特征信息可能存在不符合預(yù)存的已知無人機(jī)類型的情 況，但其外形特征信息符合無人機(jī)的基本特征，且滿足飛行速度，則圖像分析裝置依然會將 其判斷為無人機(jī)并通知跟蹤鎖定裝置進(jìn)行跟蹤鎖定，此時發(fā)射參數(shù)計算器43獲得的無人 機(jī)特征信息和位置信息W預(yù)定方法進(jìn)行估算，W跟蹤鎖定基準(zhǔn)位置為原點計算出偏移量和 安全功率，確定安全功率和偏移量，從而使激光光源按照估算的安全功率和跟蹤基準(zhǔn)偏移 量發(fā)射激光，W避免誤判而導(dǎo)致的對無人機(jī)航拍器件的燒毀。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明上述具體實施例，所述干擾僅對隱私監(jiān)控范圍內(nèi)進(jìn)行，在防護(hù)范圍內(nèi)， 采用適當(dāng)強度的激光光束照射到無人機(jī)的航拍裝置上，不影響無人機(jī)正常飛行，能夠有效 的干擾無人機(jī)對特定目標(biāo)的拍攝，W達(dá)到保護(hù)隱私的目的。當(dāng)無人機(jī)飛離監(jiān)控區(qū)域后圖像 分析裝置不再輸出無人機(jī)信息至跟蹤鎖定裝置，所述的隱私保護(hù)裝置進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，不發(fā) 射干擾波，無人機(jī)的航拍裝置恢復(fù)正常工作，成本低，響應(yīng)速度快，工作效率高。
[0039] 相應(yīng)的，本發(fā)明提供了一種通過干擾無人機(jī)航拍部件而保護(hù)隱私的方法，具體的， 通過光學(xué)捕獲裝置獲取隱私監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像；
[0040] 向圖像分析裝置傳送所述捕獲到的圖像，利用圖像分析裝置分析確認(rèn)無人機(jī)的信 息；
[0041] 將確認(rèn)的無人機(jī)的信息通知跟蹤鎖定裝置，W執(zhí)行對無人機(jī)的跟蹤鎖定；
[0042] 使干擾發(fā)射裝置對跟蹤鎖定裝置鎖定的無人機(jī)發(fā)射干擾波，干擾無人機(jī)的航拍成 像器件，所述航拍成像器件在無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍后恢復(fù)正常工作。
[0043] W上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，W上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，包括： 光學(xué)捕獲裝置，獲取隱私監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像； 圖像分析裝置，接收光學(xué)捕獲裝置傳送來的圖像，執(zhí)行對圖像的分析從而確認(rèn)無人機(jī) 的信息；跟蹤鎖定裝置，獲得所述圖像分析裝置確認(rèn)后的信息，并根據(jù)上述信息執(zhí)行對無人 機(jī)的跟蹤鎖定； 干擾發(fā)射裝置，根據(jù)跟蹤鎖定裝置的控制發(fā)射干擾波，以干擾無人機(jī)的航拍成像器件， 所述航拍成像器件在無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍后恢復(fù)正常工作。2. 如權(quán)利要求1所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述光學(xué)捕獲裝置包括至少 一個光學(xué)透鏡組和光學(xué)成像器件。3. 如權(quán)利要求2所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述光學(xué)捕獲裝置進(jìn)一步包 括掃描裝置，所述至少一個光學(xué)透鏡組的參數(shù)根據(jù)隱私監(jiān)控范圍所在地的空域管理規(guī)定相 匹配。4. 如權(quán)利要求1所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述干擾發(fā)射裝置至少包括 瞄準(zhǔn)器和干擾波源。5. 如權(quán)利要求4所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述瞄準(zhǔn)器是電控云臺或電 控振鏡。6. 如權(quán)利要求4所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述干擾波源為激光光源。7. 如權(quán)利要求4或6所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述干擾發(fā)射裝置進(jìn)一 步包括發(fā)射參數(shù)計算器，所述發(fā)射參數(shù)計算器從所述圖像分析裝置獲得無人機(jī)的相關(guān)信息 以計算安全功率和偏離值。8. 如權(quán)利要求7所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述干擾波源按照安全功率 和/或偏尚值向無人機(jī)發(fā)射干擾波。9. 如權(quán)利要求1所述的用于干擾無人機(jī)的隱私保護(hù)裝置，所述圖像分析裝置包括數(shù)據(jù) 庫更新接口，用以更新預(yù)存的有關(guān)無人機(jī)的信息。10. -種使用如權(quán)利要求1-8所述裝置的隱私保護(hù)方法，包括， 通過光學(xué)捕獲裝置獲取隱私監(jiān)控范圍內(nèi)的圖像； 向圖像分析裝置傳送所述捕獲到的圖像，利用圖像分析裝置分析確認(rèn)無人機(jī)的信息； 將確認(rèn)的無人機(jī)的信息通知跟蹤鎖定裝置，以執(zhí)行對無人機(jī)的跟蹤鎖定； 使干擾發(fā)射裝置對跟蹤鎖定裝置鎖定的無人機(jī)發(fā)射干擾波，干擾無人機(jī)的航拍成像器 件，所述航拍成像器件在無人機(jī)飛離隱私監(jiān)控范圍后恢復(fù)正常工作。
【文檔編號】H04N7/18GK105989612SQ201510064112
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月5日
【發(fā)明人】王瑞, 熊明宗, 馬艷宣
【申請人】王瑞, 熊明宗, 馬艷宣