无线通信与机器视觉在无人机中的应用

吴 珊，靳紫辉，张仕霞，杨晓欢，王 强

（西南财经大学天府学院，成都 610066）

信在息和科学技术不断发展背景下，促使更多新技术的融合和运用，创建出更适合人们生活和工作的新型技术产品，无人机技术就是主要形式之一。通过无人机在空气中的飞行，可获取人们想得到的信息，在农业、交通和环保领域中发挥着重要的作用，在其中融入多种技术，能够实现人们对新技术的探索。

1 无人机发展趋势

在将来很长一段时间中，无人机技术发展迅速，在发动机技术、材料和技术、飞行技术、无线通信技术和机器视觉技术等领域都有所突破，为行业发展带来便利，无人机的发展趋势为：

1.1 形体越来越小

当前，很多无人机运用于搜索、勘察等工作中，但是以前的无人机体形过于庞大，在很多情境中都能良好运用。面对人们未知的领域，无人机形体的缩小，在行动上更加便捷，当前已经研发出小到几厘米的产品，扩展使用区域。可见在将来发展过程中，无人机小型化是主要趋势。

1.2 更加安全

无人机的普遍使用，也产生了很多伤人事件，要想在将来无人机的使用更加安全，就要提升其质量，避免因为在空中的碰撞，无人机失去平衡，掉落伤害无辜人群。例如，飞机控制模块的发展中，将旋翼内置，就大大增强其安全性。

1.3 智能化

无人机在使用过程中，不断添加新的技术，其中避障能力就是在发展中继续提升的能力，无人机利用传感器、云端、机器视觉技术等分析环境，检测其安全性，通过对外界环境的分析，找寻更适合的运动路径，实现无人机使用的智能化。

2 无线通信在无人机中的应用

无线通信技术指依赖电磁波信号，完成对空间中多方面信息的交换和通信形式，无线通信技术主要包括卫星和微波通信两种。无人机中无线通信使用具有传输的距离较远和不受物体运动状态影响的优势，可得到广泛使用[1]。另外，无线通信在发展中，从最开始的文字和图画，变为现在信息量和形式更加丰富的视频和图像等，信息容量和不断增加，满足人们日益扩张的信息需求。随着大数据时代的到来，无线通信技术更是在互联网和大数据、人工智能等方面有所运用，更好的为社会人民服务。

无线通信具有双向信息传输的功能，并且数据的传输距离不受空间限制，所以可运用于距离较远数据的接收和传播。无人机作为人工控制设备，可独立在空中飞行。无人机飞行时，有时距离地面较远，以往的遥控技术已经不能符合现在这种距离超大的控制要求，此时就要对无人机技术升级，融入无线通信技术。第一，无人机在设计的时候，可添加适当的无线通信通信模块，便于接收各种信号，另外，设计中添加的信息接收模块，与无人机中设置的操作系统结合，更加便捷的接受信号，并将其转换成适合的指令，便于无人机开展各种工作。第二，无人机使用中时的操作，需建立控制平台，主要作用是按照操作人员发出的指令，通过无线通信将信号传输给无人机，接收后转变成适应的指令信息[2]。第三，无人机在运行中，将获得的信息，利用无线通信传输给操作台，辅助操作人员快速收集各种信息。此类双向形式的信息互动，提升对无人机使用价值，借助无线通线，将无人机的优势充分发挥出来。

3 机器视觉技术在无人机中的应用

机器视觉技术是人工智能化技术中的一种形式，主要是通过机械设备，模仿人的视觉能力，代替人的工作。机器视觉系统主要利用多种摄像设备获取信息，并通过信息技术，将图片变为符号信息，再传输给图像处理系统，按照其亮度、色彩和像素等，重新对其编码，转换为数字化信息。图像处理系统的主要工作是对数字信息的特点，适当控制现场信息。机器视觉技术的应用过程比较繁琐，其中有光学成像、图形处理、数字视频技术和计算机处理技术等很多种。在现在人工智能领域中，机器视觉技术具有很大的发展潜力，将数字化技术和视觉技术融合，可见机器视觉的应用前景也很广阔。

机器视觉技术可以对主要图像进行处理，和无人机的结合，便于人们获取更多人眼位置无法获取的信息，可运用于对生态信息的勘测、地质探究、交通信息的调取和城市整体规划和布局等，都具有重大的意义。一直以来，人们也使用无人机航拍，但是只是将摄像设备安置在无人机中，在空中运行的时候获取简单的图片，不但图片种类单一，还不能操作，需等无人机不工作时将摄像机取下，再获得图片，不具有时效性，导致很多有效的信息不能被立即使用，耽误工作时间。而机器视觉技术的使用，在无人机中建立图像处理系统，安置图像传感设备，在无人机运行时，就能实时获取信息并传输给操作者[3]。在此环节中，还需使用无线通信技术，将机器视觉技术获取的图像信息转化为数字信号，通过无线通信系统传输到控制中心，接受设备接收到数字信号后，转化为适应的图像。借此操作人员在地上，就可观看到无人机拍摄图片，机器视觉技术和无人机的结合，完成对人类收集信息的扩展，操作人员通过随时改变飞机飞行轨迹，获得更加全面的信息并记录下来，为其工作提供主要参考。

4 结束语

综上所述，无人机的使用为人们工作和生活带来很大便捷，其中无线技术和及其视觉技术的运用，提升了无人机使用的效果，不断丰富其功能，帮助人们完成以往看似困难的问题，促进社会快速发展。