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

（西南財經大學天府學院，成都 610066）

信在息和科學技術不斷發展背景下，促使更多新技術的融合和運用，創建出更適合人們生活和工作的新型技術產品，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，在農業、交通和環保領域中發揮著重要的作用，在其中融入多種技術，能夠實現人們對新技術的探索。

1 無人機發展趨勢

在將來很長一段時間中，無人機技術發展迅速，在發動機技術、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，為行業發展帶來便利，無人機的發展趨勢為：

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，當前已經研發出小到幾厘米的產品，擴展使用區域。可見在將來發展過程中，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展中繼續提升的能力，無人機利用傳感器、云端、機器視覺技術等分析環境，檢測其安全性，通過對外界環境的分析，找尋更適合的運動路徑，實現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星和微波通信兩種。無人機中無線通信使用具有傳輸的距離較遠和不受物體運動狀態影響的優勢，可得到廣泛使用[1]。另外，無線通信在發展中，從最開始的文字和圖畫，變為現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。隨著大數據時代的到來，無線通信技術更是在互聯網和大數據、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的功能，并且數據的傳輸距離不受空間限制，所以可運用于距離較遠數據的接收和傳播。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不能符合現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，可添加適當的無線通信通信模塊，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，將無人機的優勢充分發揮出來。

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，將圖片變為符號信息，再傳輸給圖像處理系統，按照其亮度、色彩和像素等，重新對其編碼，轉換為數字化信息。圖像處理系統的主要工作是對數字信息的特點，適當控制現場信息。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、數字視頻技術和計算機處理技術等很多種。在現在人工智能領域中，機器視覺技術具有很大的發展潛力，將數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，可運用于對生態信息的勘測、地質探究、交通信息的調取和城市整體規劃和布局等，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，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]。在此環節中，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字信號，通過無線通信系統傳輸到控制中心，接受設備接收到數字信號后，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，促進社會快速發展。