本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法及裝置。

背景技術(shù)：

無(wú)人機(jī)在防災(zāi)救險(xiǎn)、科學(xué)考察等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用，而飛行控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)飛控系統(tǒng))是無(wú)人機(jī)的重要組成部分，在無(wú)人機(jī)智能化和實(shí)用化中起著重要的作用。無(wú)人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，常常需要懸停在空中。

現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人機(jī)可以在無(wú)人機(jī)的存儲(chǔ)模塊中預(yù)先存儲(chǔ)第三方提供的地圖數(shù)據(jù)，而后在懸停時(shí)借助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)Global Position System，GPS)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的定位，以在懸停時(shí)能夠保持原地不動(dòng)。然而，第三方提供的地圖數(shù)據(jù)的分辨率和無(wú)人機(jī)距離地面的高度有關(guān)，通常而言，無(wú)人機(jī)的離地飛行高度越高，分辨率越低。由于無(wú)人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，其懸停的高度具有一定的差異性，因此，容易造成在不同的高度懸停時(shí)，地面目標(biāo)的分辨率相差較大，容易導(dǎo)致地面目標(biāo)的匹配精度低，使得無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)定位的精度較差。此外，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)測(cè)量水平位置的精度通常在米級(jí)，測(cè)量精度偏低，無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)容易導(dǎo)致較大的晃動(dòng)。

因此，如何提高無(wú)人機(jī)的定位精度成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于如何提高無(wú)人機(jī)的定位精度。

為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法，包括：

在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集第一地面圖像，其中，第一地面圖像被用作為基準(zhǔn)圖像；在當(dāng)前時(shí)刻采集第二地面圖像；根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像，確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

可選地，本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法還包括：接收控制器發(fā)送的用于指示無(wú)人機(jī)進(jìn)行懸停操作的指令。

可選地，根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像，確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置，包括：將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量；根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量確定無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的定位信息。

可選地，定位信息包括以下至少之一：無(wú)人機(jī)的位置、無(wú)人機(jī)的高度、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、無(wú)人機(jī)的方位向、無(wú)人機(jī)的速度和無(wú)人機(jī)的航向。

可選地，將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量，包括：選取第一地面圖像中的特征點(diǎn)，其中，選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)；確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)；將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。

可選地，將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，包括：通過(guò)仿射變換或者射影變換，將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的裝置，包括：

基準(zhǔn)模塊，用于在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集第一地面圖像，其中，第一地面圖像被用作為基準(zhǔn)圖像；采集模塊，用于在當(dāng)前時(shí)刻采集第二地面圖像；定位模塊，用于根據(jù)基準(zhǔn)模塊采集的第一地面圖像和采集模塊采集的第二地面圖像，確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

可選地，還包括：指令模塊，用于接收控制器發(fā)送的用于指示無(wú)人機(jī)進(jìn)行懸停操作的指令。

可選地，定位模塊包括：匹配單元，用于將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量；確定單元，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量確定無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的定位信息。

可選地，定位信息包括以下至少之一：無(wú)人機(jī)的位置、無(wú)人機(jī)的高度、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、無(wú)人機(jī)的方位向、無(wú)人機(jī)的速度和無(wú)人機(jī)的航向。

可選地，匹配單元包括：基準(zhǔn)特征子單元，用于選取第一地面圖像中的特征點(diǎn)，其中，選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)；當(dāng)前特征子單元，用于確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)；矢量子單元，用于將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。

可選地，矢量子單元具體用于通過(guò)仿射變換或者射影變換，將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法及裝置，由于在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集作為基準(zhǔn)圖像的第一地面圖像，其能夠?qū)崟r(shí)地反應(yīng)最新的地面情況。由于第二地面圖像和在當(dāng)前時(shí)刻采集的第一地面圖像均在無(wú)人機(jī)懸停過(guò)程采集的，因此，根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像就可以確定無(wú)人機(jī)在采集第二地面圖像時(shí)的位置相對(duì)于該無(wú)人機(jī)在采集第一地面圖像時(shí)的位置的變化情況。通過(guò)位置的變化情況可以確定無(wú)人機(jī)在執(zhí)行懸停操作時(shí)的穩(wěn)定程度。位置的變化越小，懸停的精度越高，無(wú)人機(jī)越穩(wěn)定。當(dāng)位置的變化為零時(shí)，無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的懸停。另外，在確定了無(wú)人機(jī)的位置變化之后也可以確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

無(wú)人機(jī)在采集第一圖像和第二圖像的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)所處的外部環(huán)境相同或者接近相同，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中不可控因素導(dǎo)致的定位系統(tǒng)誤差和絕對(duì)誤差大，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置，能夠減少因外界環(huán)境因素不同而導(dǎo)致分辨率差異所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，從而提高了無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)的定位精度。

作為可選的技術(shù)方案，根據(jù)基準(zhǔn)特征點(diǎn)和當(dāng)前特征點(diǎn)進(jìn)行匹配得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量，能夠減少匹配第二地面圖像與第一地面圖像的數(shù)據(jù)量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中一種通過(guò)仿射變換模型得到運(yùn)動(dòng)矢量流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中一種通過(guò)射影變換模型得到運(yùn)動(dòng)矢量流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中一種無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性，也不能理解為先后順序。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無(wú)線(xiàn)連接，也可以是有線(xiàn)連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

為了提高無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)的定位精度，本實(shí)施例公開(kāi)了一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法，請(qǐng)參考圖1，該方法包括：

步驟S101，在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集第一地面圖像。

其中，第一地面圖像被用作為基準(zhǔn)圖像。本實(shí)施例中，所稱(chēng)地面圖像是指無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中以俯視視角采集的圖像，該俯視視角方向與豎直方向的夾角小于90度。優(yōu)選地，該俯視視角方向可以是豎直向下的，在此情況下，俯視視角方向與豎直方向的夾角為0度。

無(wú)人機(jī)確認(rèn)進(jìn)行懸停操作的方式可以有多種。在其中一種方式中，無(wú)人機(jī)自身自主確認(rèn)需要進(jìn)行懸停操作。例如，無(wú)人機(jī)在遇到障礙物時(shí)或者在沒(méi)有GPS信號(hào)時(shí)，無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)會(huì)自主確定需要進(jìn)行懸停操作。在另外一種可能的方式中，無(wú)人機(jī)也可以受其他設(shè)備的控制而進(jìn)行懸停操作。例如，無(wú)人機(jī)可以接收控制器發(fā)送的用于指示無(wú)人機(jī)進(jìn)行懸停操作的指令。在接收到該指令后，無(wú)人機(jī)確認(rèn)進(jìn)行懸停操作。本實(shí)施例中，控制器可以是無(wú)人機(jī)專(zhuān)用的手柄式遙控器，也可以是對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制的終端。該終端可以包括移動(dòng)終端、計(jì)算機(jī)、筆記本等。

步驟S102，在當(dāng)前時(shí)刻采集第二地面圖像。

在無(wú)人機(jī)處于懸停狀態(tài)后，為確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置，可以在當(dāng)前時(shí)刻通過(guò)圖像采集裝置來(lái)采集地面圖像，在當(dāng)前時(shí)刻采集的地面圖像被稱(chēng)為第二地面圖像。需要說(shuō)明的是，采集第二地面圖像的圖像采集裝置和采集第一地面圖像的圖像采集裝置可以是同一個(gè)圖像采集裝置，也可以是不同的圖像采集裝置。優(yōu)選地，采集第二地面圖像的圖像采集裝置和采集第一地面圖像的圖像采集裝置為同一圖像采集裝置。

步驟S103，根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像，確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

本實(shí)施例中，在得到第一地面圖像后，可以將第二地面圖像和第一地面圖像進(jìn)行比對(duì)，于是，可以得到第二地面圖像和第一地面圖像的差異，根據(jù)該差異可以估算無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量，根據(jù)該運(yùn)動(dòng)矢量可以確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

可選地，步驟S103可以具體包括：將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量；根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量確定無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的定位信息。

通過(guò)將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配能夠得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻所在的位置相對(duì)于采集第一地面圖像時(shí)的位置的運(yùn)動(dòng)矢量，通過(guò)該運(yùn)動(dòng)矢量能夠得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻在第一地面圖像中的位置。

本實(shí)施例中，定位信息包括以下至少之一：無(wú)人機(jī)的位置、無(wú)人機(jī)的高度、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、無(wú)人機(jī)的方位向、無(wú)人機(jī)的速度和無(wú)人機(jī)的航向，其中，無(wú)人機(jī)的方向位是指無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻采集的當(dāng)前圖像與基準(zhǔn)圖像的相對(duì)角度。具體到本發(fā)明實(shí)施例中，方向位就是第二地面圖像與第一地面圖像的相對(duì)角度。無(wú)人機(jī)的航向是指無(wú)人機(jī)的實(shí)際的飛行方向。

在具體實(shí)施例中，在將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)，可以選取第一地面圖像中的特征點(diǎn)，其中，選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)；確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)；將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。在具體將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配的過(guò)程中，可以通過(guò)仿射變換或者射影變換，將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，具體地，請(qǐng)參考圖2和圖3。

圖2示出了通過(guò)放射變換模型得到運(yùn)動(dòng)矢量的方法，該方法包括：

步驟S201，選取第一地面圖像的特征點(diǎn)，該選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)。

可以選取容易識(shí)別的點(diǎn)或者建筑物作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)，例如紋理豐富的物體邊緣點(diǎn)等。由于不共線(xiàn)的三對(duì)對(duì)應(yīng)點(diǎn)決定了一個(gè)唯一的仿射變換，因此，只要能找到三組不共線(xiàn)的特征點(diǎn)，就可以計(jì)算出完整的仿射變換參數(shù)；如果有三組以上的特征點(diǎn)，優(yōu)選通過(guò)最小二乘解法計(jì)算得到更精確的仿射變換參數(shù)。本實(shí)施例中，求解得到的仿射變換參數(shù)可以用來(lái)表示無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量。

步驟S202，確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)。

可以通過(guò)相同的數(shù)學(xué)描述方式來(lái)描述第二地面圖像中的像素，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可以確定第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的當(dāng)前特征點(diǎn)。

步驟S203，根據(jù)基準(zhǔn)特征點(diǎn)和當(dāng)前特征點(diǎn)建立仿射變換模型。

可以通過(guò)方程組或者矩陣的方式來(lái)建立仿射變換模型。具體地，有關(guān)通過(guò)方程組建立的仿射變換模型如下：

其中，(x,y)為第一地面圖像中基準(zhǔn)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，(x',y')為第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a、b、c、d、m和n為仿射變換參數(shù)。本實(shí)施例中，當(dāng)匹配的特征點(diǎn)為三組不共線(xiàn)的特征點(diǎn)時(shí)，便可以解算出完整的仿射變換參數(shù)；當(dāng)匹配的特征點(diǎn)為三組以上時(shí)，可以通過(guò)最小二乘解法求解出更精確的仿射變換參數(shù)。

具體地，有關(guān)通過(guò)矩陣的方式建立的仿射變換模型如下：

其中，(x,y)為第一地面圖像中基準(zhǔn)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，(x',y')為第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，a0、a1、a2、b0、b1和b2為仿射變換參數(shù)。本實(shí)施例中，當(dāng)匹配的特征點(diǎn)為三組不公線(xiàn)的特征點(diǎn)時(shí)，便可以解算出完整的仿射變換參數(shù)；當(dāng)匹配的特征點(diǎn)為三組以上時(shí)，可以通過(guò)最小二乘解法求解出更精確的仿射變換參數(shù)。

步驟S204，根據(jù)仿射變換模型得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。

本實(shí)施例中，在根據(jù)步驟S203建立的仿射變換模型計(jì)算得到的仿射變換參數(shù)可以被用來(lái)表示無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量。

圖3示出了通過(guò)射影變換模型得到運(yùn)動(dòng)矢量的方法，該方法包括：

步驟S301，選取第一地面圖像的特征點(diǎn)，該選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)。

可以選取容易識(shí)別的點(diǎn)或者建筑物作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)，例如文理豐富的物體邊緣點(diǎn)等。本實(shí)施例中，由于射影變換模型中待計(jì)算的變換參數(shù)為8個(gè)，因此，需要選取四組基準(zhǔn)特征點(diǎn)。

步驟S302，確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)。

在具體實(shí)施例中，可以通過(guò)相同的數(shù)學(xué)描述方式來(lái)描述第二地面圖像中的像素，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可以確定第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的當(dāng)前特征點(diǎn)。

步驟S303，根據(jù)基準(zhǔn)特征點(diǎn)和當(dāng)前特征點(diǎn)建立射影變換模型。

可以通過(guò)方程組的方式來(lái)建立射影變換模型，具體地，有關(guān)通過(guò)方程組建立的射影變換模型：

其中，(x,y)為第一地面圖像中基準(zhǔn)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，(x',y')為第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)的坐標(biāo)，(w'x' w'y' w')和(wx wy w)分別為(x,y)和(x',y')的齊次坐標(biāo)，為射影變換矩陣，在具體實(shí)施例中，變換矩陣可以拆分為4部分，其中，表示線(xiàn)性變換，[a31 a32]用于平移，[a13 a23]^T產(chǎn)生射影變換，a33＝1。

步驟S304，根據(jù)射影變換模型得到無(wú)人機(jī)當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。

本實(shí)施例中，在根據(jù)步驟S303建立的射影變換模型計(jì)算得到的射影變換矩陣可以被用來(lái)表示無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)矢量。

本實(shí)施例還公開(kāi)了一種對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的裝置，如圖4所示。該裝置包括：基準(zhǔn)模塊401、采集模塊402和定位模塊403，其中：

基準(zhǔn)模塊401用于在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集第一地面圖像，其中，第一地面圖像被用作為基準(zhǔn)圖像；采集模塊402用于在當(dāng)前時(shí)刻采集第二地面圖像；定位模塊403用于根據(jù)基準(zhǔn)模塊401采集的第一地面圖像和采集模塊402采集的第二地面圖像，確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

在可選的實(shí)施例中，還包括：指令模塊，用于接收控制器發(fā)送的用于指示無(wú)人機(jī)進(jìn)行懸停操作的指令。

在可選的實(shí)施例中，定位模塊包括：匹配單元，用于將第二地面圖像與第一地面圖像進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量；確定單元，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量確定無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的定位信息。

在可選的實(shí)施例中，定位信息包括以下至少之一：無(wú)人機(jī)的位置、無(wú)人機(jī)的高度、無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、無(wú)人機(jī)的方位向、無(wú)人機(jī)的速度和無(wú)人機(jī)的航向。

在可選的實(shí)施例中，匹配單元包括：基準(zhǔn)特征子單元，用于選取第一地面圖像中的特征點(diǎn)，其中，選取的特征點(diǎn)被用作為基準(zhǔn)特征點(diǎn)；當(dāng)前特征子單元，用于確定在第二地面圖像中與基準(zhǔn)特征點(diǎn)匹配的特征點(diǎn)，其中，匹配得到的特征點(diǎn)被用作為當(dāng)前特征點(diǎn)；矢量子單元，用于將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配，得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。

在可選的實(shí)施例中，矢量子單元具體用于通過(guò)仿射變換或者射影變換，將當(dāng)前特征點(diǎn)與基準(zhǔn)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。

本實(shí)施例還公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)，如圖5所示。該無(wú)人機(jī)包括：機(jī)身501、圖像采集裝置502和處理器(圖中未示出)，其中：

機(jī)身501用于承載無(wú)人機(jī)的各個(gè)部件，例如電池、發(fā)動(dòng)機(jī)(馬達(dá))、攝像頭等；

圖像采集裝置502設(shè)置在機(jī)身501上，圖像采集裝置502用于采集圖像數(shù)據(jù)。

需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，圖像采集裝置502可以是攝像機(jī)。可選地，圖像采集裝置502可以用于全景攝像。例如，圖像采集裝置502可以包括多目攝像頭，也可以包括全景攝像頭，還可以同時(shí)包括多目攝像頭和全景攝像頭，以便從多角度采集圖像或視頻。

處理器用于執(zhí)行圖1所示實(shí)施例中所記載的方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供的對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行定位的方法及裝置，由于在確認(rèn)進(jìn)行懸停操作時(shí)，采集作為基準(zhǔn)圖像的第一地面圖像，其能夠?qū)崟r(shí)地反應(yīng)最新的地面情況。由于第二地面圖像和在當(dāng)前時(shí)刻采集的第一地面圖像均在無(wú)人機(jī)懸停過(guò)程采集的，因此，根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像就可以確定無(wú)人機(jī)在采集第二地面圖像時(shí)的位置相對(duì)于該無(wú)人機(jī)在采集第一地面圖像時(shí)的位置的變化情況。通過(guò)位置的變化情況可以確定無(wú)人機(jī)在執(zhí)行懸停操作時(shí)的穩(wěn)定程度。位置的變化越小，懸停的精度越高，無(wú)人機(jī)越穩(wěn)定。當(dāng)位置的變化為零時(shí)，無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的懸停。另外，在確定了無(wú)人機(jī)的位置變化之后也可以確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置。

無(wú)人機(jī)在采集第一圖像和第二圖像的過(guò)程中，無(wú)人機(jī)所處的外部環(huán)境相同或者接近相同，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中不可控因素導(dǎo)致的定位系統(tǒng)誤差和絕對(duì)誤差大，本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)第一地面圖像和第二地面圖像確定無(wú)人機(jī)的當(dāng)前位置，能夠減少因外界環(huán)境因素不同而導(dǎo)致分辨率差異所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，從而提高了無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)的定位精度。

在可選的實(shí)施例中，根據(jù)基準(zhǔn)特征點(diǎn)和當(dāng)前特征點(diǎn)進(jìn)行匹配得到無(wú)人機(jī)在當(dāng)前時(shí)刻相對(duì)于第一地面圖像的運(yùn)動(dòng)矢量，能夠減少匹配第二地面圖像與第一地面圖像的數(shù)據(jù)量。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤(pán)存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。