專利名稱：無人飛行載具控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種無人飛行載具控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)僅能倚賴操作人員于中央控制臺(tái)以遙控器進(jìn)行飛行控制，操作者僅能依賴目視確認(rèn)無人飛行載具的飛行路線、方向及障礙物位置。若操作人員因操作不當(dāng)，或一時(shí)分神未留意無人飛行載具的飛行狀況，即可能導(dǎo)致無人飛行載具撞上障礙物而發(fā)生墜機(jī)事故。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種無人飛行載具控制系統(tǒng)及方法，其可自動(dòng)過濾控制器對(duì)無人飛行載具下達(dá)的不當(dāng)飛行指令，避免無人飛行載具撞上障礙物。 一種無人飛行載具控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括影像獲取模塊，用于獲取無人飛行載具的攝像裝置攝取的場(chǎng)景影像，該攝像裝置獲取場(chǎng)景影像中被攝物體各點(diǎn)與攝像裝置的鏡頭之間的距離信息；物體偵測(cè)模塊，用于利用物體偵測(cè)技術(shù)，在獲取的場(chǎng)景影像中偵測(cè)物體，并獲取偵測(cè)到的物體到攝像裝置的鏡頭的距離，作為該偵測(cè)到的物體到無人飛行載具的距離；方向獲取模塊，用于當(dāng)該距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取無人飛行載具內(nèi)建的電子羅盤偵測(cè)到的無人飛行載具的指示方向；方向分析模塊，用于根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度；所述方向分析模塊還用于根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向；及數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于將該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向與警示信號(hào)發(fā)送給控制器，以控制無人飛行載具的飛行方向。一種無人飛行載具控制方法，該方法包括影像獲取步驟，獲取無人飛行載具的攝像裝置攝取的場(chǎng)景影像，該攝像裝置獲取場(chǎng)景影像中被攝物體各點(diǎn)與攝像裝置的鏡頭之間的距離信息；物體偵測(cè)步驟，利用物體偵測(cè)技術(shù)，在獲取的場(chǎng)景影像中偵測(cè)物體，并獲取偵測(cè)到的物體到攝像裝置的鏡頭的距離，作為該偵測(cè)到的物體到無人飛行載具的距離；方向獲取步驟，當(dāng)該距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取無人飛行載具內(nèi)建的電子羅盤偵測(cè)到的無人飛行載具的指示方向；方向分析步驟一，根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度；方向分析步驟ニ，根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向 '及
數(shù)據(jù)發(fā)送步驟，將該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向與警示信號(hào)發(fā)送給控制器，以
控制無人飛行載具的飛行方向。前述方法可以由電子裝置執(zhí)行，其中該電子裝置具有附帯了一個(gè)或多個(gè)處理器、
存儲(chǔ)器以及保存在存儲(chǔ)器中用于執(zhí)行這些方法的一個(gè)或多個(gè)模塊、程序或指令集。在某些
實(shí)施例中，該電子裝置提供了包括無線通信在內(nèi)的多種功能。用于執(zhí)行前述方法的指令可以包含在被配置成由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算
機(jī)程序廣品中。相較于現(xiàn)有技木，所述的無人飛行載具控制系統(tǒng)及方法，其可自動(dòng)過濾控制器對(duì) 無人飛行載具下達(dá)的不當(dāng)飛行指令，從而避免無人飛行載具撞上障礙物。


圖I是本發(fā)明無人飛行載具較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是無人飛行載具控制系統(tǒng)的功能模塊圖。圖3是本發(fā)明無人飛行載具控制方法的較佳實(shí)施例的流程圖。圖4和圖5計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度的示意圖。主要元件符號(hào)說明
權(quán)利要求
1.ー種無人飛行載具控制系統(tǒng)，其特征在干，該系統(tǒng)包括 影像獲取模塊，用于獲取無人飛行載具的攝像裝置攝取的場(chǎng)景影像，該攝像裝置獲取場(chǎng)景影像中被攝物體各點(diǎn)與攝像裝置的鏡頭之間的距離信息； 物體偵測(cè)模塊，用于利用物體偵測(cè)技術(shù)，在獲取的場(chǎng)景影像中偵測(cè)物體，并獲取偵測(cè)到的物體到攝像裝置的鏡頭的距離，作為該偵測(cè)到的物體到無人飛行載具的距離； 方向獲取模塊，用于當(dāng)該距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取無人飛行載具內(nèi)建的電子羅盤偵測(cè)到的無人飛行載具的指示方向； 方向分析模塊，用于根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度； 所述方向分析模塊還用于根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向；及 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于將該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向與警示信號(hào)發(fā)送給控制器，以控制無人飛行載具的飛行方向。
2.如權(quán)利要求I所述的無人飛行載具控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括 指令過濾模塊，用于當(dāng)無人飛行載具接收到控制器發(fā)送過來的包含不當(dāng)飛行方向的控制指令時(shí)，過濾掉該包含不當(dāng)飛行方向的控制指令。
3.如權(quán)利要求I所述的無人飛行載具控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無人飛行載具的指示方向包括主要指示方向、偏移方向和偏移角度。
4.如權(quán)利要求I所述的無人飛行載具控制系統(tǒng)，其特征在于，所述方向分析模塊根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度包括 以無人飛行載具的指示方向?yàn)榛鶞?zhǔn)建立坐標(biāo)系，以確定無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置，其中，X軸正方向代表東方，X軸負(fù)方向代表西方，Y軸正方向代表北方，Y軸負(fù)方向代表南方； 獲取該偵測(cè)到的物體在場(chǎng)景影像中的坐標(biāo)(別，70)，根據(jù)公式別\360+1計(jì)算出無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)角度，其中W代表場(chǎng)景影像的長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求I所述的無人飛行載具控制系統(tǒng)，其特征在于，所述方向分析模塊根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向包括 以該計(jì)算出的相對(duì)位置和相對(duì)角度為基準(zhǔn)，向左右各展開預(yù)設(shè)角度值，得到該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向。
6.一種無人飛行載具控制方法，其特征在于，該方法包括 影像獲取步驟，獲取無人飛行載具的攝像裝置攝取的場(chǎng)景影像，該攝像裝置獲取場(chǎng)景影像中被攝物體各點(diǎn)與攝像裝置的鏡頭之間的距離信息； 物體偵測(cè)步驟，利用物體偵測(cè)技術(shù)，在獲取的場(chǎng)景影像中偵測(cè)物體，并獲取偵測(cè)到的物體到攝像裝置的鏡頭的距離，作為該偵測(cè)到的物體到無人飛行載具的距離； 方向獲取步驟，當(dāng)該距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取無人飛行載具內(nèi)建的電子羅盤偵測(cè)到的無人飛行載具的指示方向； 方向分析步驟一，根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度；方向分析步驟ニ，根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向；及 數(shù)據(jù)發(fā)送步驟，將該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向與警示信號(hào)發(fā)送給控制器，以控制無人飛行載具的飛行方向。
7.如權(quán)利要求6所述的無人飛行載具控制方法，其特征在于，該方法還包括 指令過濾步驟，當(dāng)無人飛行載具接收到控制器發(fā)送過來的包含不當(dāng)飛行方向的控制指令時(shí)，過濾掉該包含不當(dāng)飛行方向的控制指令。
8.如權(quán)利要求6所述的無人飛行載具控制方法，其特征在干，所述無人飛行載具的指示方向包括主要指示方向、偏移方向和偏移角度。
9.如權(quán)利要求6所述的無人飛行載具控制方法，其特征在于，所述方向分析步驟ー包括 以無人飛行載具的指示方向?yàn)榛鶞?zhǔn)建立坐標(biāo)系，以確定無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置，其中，X軸正方向代表東方，X軸負(fù)方向代表西方，Y軸正方向代表北方，Y軸負(fù)方向代表南方； 獲取該偵測(cè)到的物體在場(chǎng)景影像中的坐標(biāo)(別，70)，根據(jù)公式別\360+1計(jì)算出無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)角度，其中W代表場(chǎng)景影像的長(zhǎng)度。
10.如權(quán)利要求6所述的無人飛行載具控制方法，其特征在于，所述方向分析步驟ニ包括 以該計(jì)算出的相對(duì)位置和相對(duì)角度為基準(zhǔn)，向左右各展開預(yù)設(shè)角度值，得到該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向。
全文摘要
一種無人飛行載具控制系統(tǒng)及方法，該方法包括如下步驟獲取無人飛行載具的攝像裝置攝取的場(chǎng)景影像；在獲取的場(chǎng)景影像中偵測(cè)物體，并獲取偵測(cè)到的物體到無人飛行載具的距離；當(dāng)該距離小于預(yù)設(shè)值時(shí)，獲取無人飛行載具的指示方向；根據(jù)該無人飛行載具的指示方向，計(jì)算無人飛行載具與偵測(cè)到的物體之間的相對(duì)位置與相對(duì)角度；根據(jù)計(jì)算出的相對(duì)位置與相對(duì)角度確定無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向；將該無人飛行載具的不當(dāng)飛行方向與警示信號(hào)發(fā)送給控制器。利用本發(fā)明可以自動(dòng)過濾控制器對(duì)無人飛行載具下達(dá)的不當(dāng)飛行指令。
文檔編號(hào)B64D47/08GK102785780SQ20111013031
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者李后賢, 李章榮, 羅治平 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司