本發(fā)明涉及航空科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及無人機(jī)相對方位控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

無人駕駛無人機(jī)簡稱無人機(jī)，是利用遙控方法和自備的程序控制裝置操縱的不載人的無人機(jī)。為了維持機(jī)體平衡以及完成工作任務(wù)，無人機(jī)體上安裝的傳感器越來越多，而隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，在小型無人機(jī)上集成多個(gè)高精度的傳感器已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。目前，無人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也越來越多，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于空中偵察、監(jiān)視、通信、反潛、電子干擾等。在一些使用場景中，需要對控制無人機(jī)與用戶保持一定的相對方位，以便于完成無人機(jī)拍攝等操作。

無人機(jī)的飛行控制受環(huán)境影響較大，若由用戶完全手動地進(jìn)行相對方位控制，不僅對用戶的飛行控制技術(shù)水平要求較高，而且用戶需專注于無人機(jī)相對方位控制，難以同時(shí)完成其他操作。因此，通常而言，采用如下兩種方法進(jìn)行無人機(jī)相對方位控制：

其一，利用無人機(jī)和遙控設(shè)備的傳感器檢測無人機(jī)和遙控設(shè)備的方位信息，根據(jù)所述方位信息進(jìn)行相對方位控制。

其二，基于圖形算法進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺跟蹤，從而進(jìn)行相對方位控制。

然而，方法一依賴遙控設(shè)備的定位傳感器，精度較低，且不利于遙控裝置的輕便化，影響了相對方位控制中的人機(jī)交互體驗(yàn)；方法二圖形算法復(fù)雜度高，不僅占用了無人機(jī)大量的運(yùn)算資源，也限制了無人機(jī)相對位置控制的應(yīng)用場景，效果不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對以上存在的至少一方面不足，提供一種無人機(jī)相對方位控制方法及裝置、一種用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法及裝置，所述裝置能夠提高無人機(jī)相對方位控制的效率，所述控制方法能夠?yàn)樗鰺o人機(jī)相對方位控制效率的提高提供實(shí)現(xiàn)方式。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了與前述控制方法相適應(yīng)的無人機(jī)控制裝置和穿戴設(shè)備控制裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下若干方面的技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種無人機(jī)相對方位控制方法，包括如下步驟：

獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用手勢區(qū)域后形成的紅外圖像；

依據(jù)所述紅外圖像確定由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型；

檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息；

根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明在第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)的過程具體包括：

根據(jù)第一相對方位信息和所述手勢指令類型所表征的相對方位預(yù)設(shè)值計(jì)算得到第二相對方位信息，根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)。

結(jié)合第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體包括：

控制本無人機(jī)飛往所述第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離與所述預(yù)設(shè)值中的預(yù)設(shè)距離相同。

結(jié)合第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體還包括：

根據(jù)所述第二相對方位信息中的方位角信息控制本無人機(jī)調(diào)整航向角，使得本無人機(jī)朝向所述手勢區(qū)域。

結(jié)合第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中，述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體還包括：

根據(jù)所述第二相對方位信息中的第二高度差信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行高度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差與所述預(yù)設(shè)值中的高度差或第一相對方位信息所表征的高度差相同。

結(jié)合第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中，所述檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息的過程包括：

通過本無人機(jī)的衛(wèi)星定位傳感器檢測本無人機(jī)的定位信息；

通過本無人機(jī)的測距傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息；

通過本無人機(jī)的方向傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的方位角信息；

通過本無人機(jī)的陀螺儀傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度角信息，根據(jù)所述距離信息和所述高度角信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差信息；

根據(jù)所述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息。

結(jié)合第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第六種實(shí)現(xiàn)方式中，所述依據(jù)紅外圖像確定所述手勢區(qū)域和所述手勢指令類型的過程包括：

從攝像單元獲取的預(yù)覽紅外圖像中獲取的一幀或多幀圖像；

確定所述多幀圖像中由紅外光描述的手勢區(qū)域；

基于所述手勢區(qū)域提取手勢特征數(shù)據(jù)，將其與預(yù)設(shè)的手勢指令類型描述數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，確定相對應(yīng)的手勢指令類型。

結(jié)合第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第七種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括以下后續(xù)步驟：

檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第三相對方位信息；

確定所述第三相對方位信息表征的距離的變化率是否大于預(yù)設(shè)速度范圍；

當(dāng)大于預(yù)設(shè)速度范圍時(shí)，控制本無人機(jī)調(diào)整飛行速度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

結(jié)合第一方面的第七種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第八種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括以下后續(xù)步驟：

確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否小于第一預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第一方面的第八種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第九種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括以下后續(xù)步驟：

確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否大于第二預(yù)設(shè)高度差；

當(dāng)所述大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第一方面的第九種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第十種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括以下后續(xù)步驟：

當(dāng)確定以下任意一種方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)，基于信任連接向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令：

所述第三相對方位信息表征的距離的變化率大于預(yù)設(shè)速度范圍；

所述第三相對方位信息表征的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差；

所述第三相對方位信息表征的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第十一種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括以下前置步驟：

基于信任連接，向穿戴設(shè)備發(fā)送用于驅(qū)動其發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

結(jié)合第一方面的第十或十一種實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第十二種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括如下前置步驟：

通過通信連接，對穿戴設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證；

當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，本無人機(jī)和所述穿戴設(shè)備建立信任連接。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法，包括如下步驟：

基于信任連接，接收無人機(jī)的用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令；

響應(yīng)于所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制；

基于信任連接，接收無人機(jī)的告警指令；

響應(yīng)于所述告警指令，控制穿戴設(shè)備啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈，以提示用戶當(dāng)前無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明在第二方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括如下前置步驟：

通過通信連接，向無人機(jī)發(fā)送身份驗(yàn)證請求；

當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，所述穿戴設(shè)備和所述無人機(jī)建立信任連接。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明在第二方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括如下并發(fā)步驟：

計(jì)算所述紅外發(fā)光組件的工作時(shí)長，當(dāng)該工作時(shí)長超過時(shí)長預(yù)定值時(shí)，控制所述紅外發(fā)光組件停止發(fā)射紅外光。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種無人機(jī)相對方位控制裝置，包括：

攝像單元，用于獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用于手勢區(qū)域后形成的紅外圖像；

識別單元，被配置為依據(jù)所述紅外圖像確定由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型；

檢測單元，被配置為檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息；

控制單元，被配置為根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

結(jié)合第三方面，本發(fā)明在第三方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元中，根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)的過程具體包括：

根據(jù)第一相對方位信息和所述手勢指令類型所表征的相對方位預(yù)設(shè)值計(jì)算得到第二相對方位信息，根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)。

結(jié)合第三方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元中，所述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體包括：

控制本無人機(jī)飛往所述第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離與所述預(yù)設(shè)值中的預(yù)設(shè)距離相同。

結(jié)合第三方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元中，所述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體還包括：

根據(jù)所述第二相對方位信息中的方位角信息控制本無人機(jī)調(diào)整航向角，使得本無人機(jī)朝向所述手勢區(qū)域。

結(jié)合第三方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制單元中，所述根據(jù)所述第二相對方位信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)的過程具體還包括：

根據(jù)所述第二相對方位信息中的第二高度差信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行高度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差與所述預(yù)設(shè)值中的高度差或第一相對方位信息所表征的高度差相同。

結(jié)合第三方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中，所述檢測單元中，所述檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息的過程包括：

通過本無人機(jī)的衛(wèi)星定位傳感器檢測本無人機(jī)的定位信息；

通過本無人機(jī)的測距傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息；

通過本無人機(jī)的方向傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的方位角信息；

通過本無人機(jī)的陀螺儀傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度角信息，根據(jù)所述距離信息和所述高度角信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差信息；

根據(jù)所述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息。

結(jié)合第三方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第六種實(shí)現(xiàn)方式中，所述識別單元中，所述依據(jù)紅外圖像確定所述手勢區(qū)域和所述手勢指令類型的過程包括：

從攝像單元獲取的預(yù)覽紅外圖像中獲取的一幀或多幀圖像；

確定所述多幀圖像中由紅外光描述的手勢區(qū)域；

基于所述手勢區(qū)域提取手勢特征數(shù)據(jù)，將其與預(yù)設(shè)的手勢指令類型描述數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，確定相對應(yīng)的手勢指令類型。

結(jié)合第三方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第七實(shí)現(xiàn)方式中：

所述檢測單元還被配置為：檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第三相對方位信息；

還包括確定單元，被配置為：確定所述第三相對方位信息表征的距離的變化率是否大于預(yù)設(shè)速度范圍；

所述控制單元還被配置為：當(dāng)大于預(yù)設(shè)速度范圍時(shí)，控制本無人機(jī)調(diào)整飛行速度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

結(jié)合第三方面的第七種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第八種實(shí)現(xiàn)方式中：

所述確定單元還被配置為：確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否小于第一預(yù)設(shè)高度差；

所述控制單元還被配置為：當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第三方面的第八種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第九種實(shí)現(xiàn)方式中，：

所述確定單元還被配置為：確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否大于第二預(yù)設(shè)高度差；

所述控制單元還被配置為：當(dāng)所述大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第三方面的第九種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第十種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括發(fā)送單元，被配置為：當(dāng)所述確定單元確定以下任意一種方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)，基于信任連接向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令：

所述第三相對方位信息表征的距離的變化率大于預(yù)設(shè)速度范圍；

所述第三相對方位信息表征的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差；

所述第三相對方位信息表征的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差。

結(jié)合第三方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第十一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)送單元還被配置為：

基于信任連接，向穿戴設(shè)備發(fā)送用于驅(qū)動其發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

結(jié)合第三方面的第十一種實(shí)現(xiàn)方式，本發(fā)明在第三方面的第十二種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括第一通信單元，被配置為：

通過通信連接，對穿戴設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證；

當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，本無人機(jī)和所述穿戴設(shè)備建立信任連接。

第四方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置，包括：

第一接收單元，被配置為基于信任連接，接收無人機(jī)的用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令；

驅(qū)動單元，被配置為響應(yīng)于所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制；

第二接收單元，被配置為基于信任連接，接收無人機(jī)的告警指令；

告警單元，被配置為響應(yīng)于所述告警指令，控制穿戴設(shè)備啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈，以提示用戶當(dāng)前無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

結(jié)合第四方面，本發(fā)明在第四方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括第二通信單元，被配置為：

通過通信連接，向無人機(jī)發(fā)送身份驗(yàn)證請求；

當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，所述穿戴設(shè)備和所述無人機(jī)建立信任連接。

結(jié)合第四方面，本發(fā)明在第四方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，還包括關(guān)閉單元，被配置為：

計(jì)算所述紅外發(fā)光組件的工作時(shí)長，當(dāng)該工作時(shí)長超過時(shí)長預(yù)定值時(shí)，控制所述紅外發(fā)光組件停止發(fā)射紅外光。

第五方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種無人機(jī)控制裝置，該無人機(jī)控制裝置具有實(shí)現(xiàn)上述第一方面中無人機(jī)相對方位控制方法的功能。所述功能可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。所述硬件或軟件包括一個(gè)或多個(gè)與上述功能相對應(yīng)的單元。

在一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中，無人機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)中包括：

一個(gè)或多個(gè)攝像頭，其中至少一個(gè)攝像頭具有紅外成像功能；

一個(gè)或多個(gè)傳感器，用于檢測所述相對方位信息；

存儲器，用于存儲支持穿戴設(shè)備執(zhí)行上述無人機(jī)相對方位控制方法的程序；

通信接口，用于上述無人機(jī)與穿戴設(shè)備或其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信；

一個(gè)或多個(gè)處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的程序；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲在所述存儲器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序用于驅(qū)動所述一個(gè)或多個(gè)處理器構(gòu)造用于執(zhí)行所述第一方面或其任意一種實(shí)現(xiàn)方式中所述的無人機(jī)相對方位控制方法的單元。

第六方面，本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種穿戴設(shè)備控制裝置，該穿戴設(shè)備控制裝置具有實(shí)現(xiàn)上述第二方面中用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的功能。所述功能可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。所述硬件或軟件包括一個(gè)或多個(gè)與上述功能相對應(yīng)的單元。

在一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中，穿戴設(shè)備控制裝置的結(jié)構(gòu)中包括：

存儲器，用于存儲支持穿戴設(shè)備執(zhí)行上述用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的程序；

通信接口，用于上述穿戴設(shè)備與無人機(jī)或其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信；

振動馬達(dá)和/或指示燈，用于提示用戶當(dāng)前無人機(jī)的狀態(tài)；

一個(gè)或多個(gè)處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的程序；

紅外發(fā)光組件，包括一個(gè)或多個(gè)紅外光源，用于發(fā)射紅外光；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲在所述存儲器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序用于驅(qū)動所述一個(gè)或多個(gè)處理器構(gòu)造用于執(zhí)行所述第二方面或其任意一種實(shí)現(xiàn)方式中所述的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的單元。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

首先，本發(fā)明依據(jù)穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用下形成的紅外圖像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息，根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。能夠根據(jù)紅外成像確定手勢區(qū)域和識別手勢，并結(jié)合無人機(jī)自身的方位信息確定相對方位，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)相對方位控制，減輕了無人機(jī)圖像識別的計(jì)算量，在提高無人機(jī)相對方位控制的效率的同時(shí)，提高了無人機(jī)相對方位控制的準(zhǔn)確性。

其次，用戶在控制過程中，只需使用能夠發(fā)射紅外光的穿戴設(shè)備就能通過手勢控制對無人機(jī)與自己的相對方位進(jìn)行調(diào)整，而無須穿戴設(shè)備提供方位信息，有利于降低穿戴設(shè)備的成本，并使得穿戴設(shè)備更加輕便輕便化，提升了無人機(jī)相對方位控制中的用戶體驗(yàn)。

最后，通過檢測和控制無人機(jī)與手勢區(qū)域的高度差和距離，使得在用戶上下坡時(shí)，也能使無人機(jī)與用戶保持預(yù)設(shè)的相對方位，降低了環(huán)境變化對無人機(jī)相對方位控制的影響。而且，在檢測出上述環(huán)境變化的影響時(shí)，無人機(jī)通過向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令，以提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。有利于用戶及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，預(yù)防無人機(jī)丟失和安全事故。

書不盡言，本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得更加簡明易懂，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于無人機(jī)相對方位控制方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人機(jī)相對方位控制方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人機(jī)相對方位控制過程的場景示意圖；

圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人機(jī)相對方位控制過程的場景示意圖；

圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)輔助相對方位控制方法的流程示意圖；

圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人機(jī)相對方位控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無人機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的穿戴設(shè)備控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

在本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的描述的一些流程中，包含了按照特定順序出現(xiàn)的多個(gè)操作，但是應(yīng)該清楚了解，這些操作可以不按照其在本文中出現(xiàn)的順序來執(zhí)行或并行執(zhí)行，操作的序號如S10、S11等，僅僅是用于區(qū)分開各個(gè)不同的操作，序號本身不代表任何的執(zhí)行順序。另外，這些流程可以包括更多或更少的操作，并且這些操作可以按順序執(zhí)行或并行執(zhí)行。需要說明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于區(qū)分不同的消息、設(shè)備、模塊等，不代表先后順序，也不限定“第一”和“第二”是不同的類型。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無線連接或無線耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的全部或任一單元和全部組合。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)，具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語，應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣被特定定義，否則不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，這里所使用的“控制裝置”或“無人機(jī)控制裝置”既包括無線信號接收器的設(shè)備，其僅具備無發(fā)射能力的無線信號接收器的設(shè)備，又包括接收和發(fā)射硬件的設(shè)備，其具有能夠在雙向通信鏈路上，進(jìn)行雙向通信的接收和發(fā)射硬件的設(shè)備。這種設(shè)備可以包括：蜂窩或其他通信設(shè)備，其具有單線路顯示器或多線路顯示器或沒有多線路顯示器的蜂窩或其他通信設(shè)備；便攜式、可運(yùn)輸、安裝在交通工具(航空、海運(yùn)和/或陸地)中的移動智能設(shè)備，如無人機(jī)、無人飛艇等。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，這里所使用的“穿戴設(shè)備”或“穿戴設(shè)備控制裝置”既包括無線信號發(fā)射器的設(shè)備，其僅具備無接收能力的無線信號發(fā)射器的設(shè)備，又包括接收和發(fā)射硬件的設(shè)備，其具有能夠在雙向通信鏈路上，進(jìn)行雙向通信的接收和發(fā)射硬件的設(shè)備。這種設(shè)備可被設(shè)計(jì)為適于布置于人身上，尤其是手臂部，其包括智能手環(huán)，智能手表和手鏈等等。

本發(fā)明所述方法主要適用于無人機(jī)或者穿戴設(shè)備等具有通信功能的終端，不限制于其操作系統(tǒng)的類型，可以是Android、IOS、WP、塞班等操作系統(tǒng)，或嵌入式操作系統(tǒng)。

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(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)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動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)明的一個(gè)實(shí)施例中，用于無人機(jī)相對方位控制方法的設(shè)備結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，整體結(jié)構(gòu)包括處理器704、傳感器模塊、控制器、執(zhí)行控制端等，其中傳感器模塊包括慣性傳感器(Inertial measurement unit，簡稱IMU，含加速度傳感器、陀螺儀傳感器)、磁強(qiáng)計(jì)、方向傳感器、測距傳感器、衛(wèi)星定位傳感器(例如GPS傳感器、北斗傳感器等)、圖像傳感器等，用于生成各種傳感器數(shù)據(jù)從而生成用于無人機(jī)控制的方位角信息、航向信息、圖像信息、定位信息、距離信息等，從而反映無人機(jī)飛行中的各項(xiàng)參數(shù)，便于無人機(jī)做自身的調(diào)整。例如當(dāng)無人機(jī)飛行受到刮風(fēng)影響時(shí)，利用慣性傳感器可以檢測出無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，無人機(jī)獲取姿態(tài)數(shù)據(jù)后調(diào)整自身姿態(tài)以保證按照操控指令飛行；又如當(dāng)無人機(jī)飛行過程中某個(gè)方向遇到障礙物時(shí)，可以利用距離傳感器檢測出與障礙物的距離，從而迅速做出避障動作，從而保證機(jī)身不損傷，而且當(dāng)無人機(jī)有了避障措施后，就可以單獨(dú)執(zhí)行空間檢測等任務(wù)；又如當(dāng)用戶想控制無人機(jī)的相對方位時(shí)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，利用圖像傳感器獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用于手勢區(qū)域后形成的紅外圖像；依據(jù)所述紅外圖像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型；利用陀螺儀傳感器、衛(wèi)星定位傳感器、測距傳感器和方向傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息；根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

處理器704是完成數(shù)據(jù)整合、發(fā)送控制、執(zhí)行操作執(zhí)行的核心部分，其在收到傳感器模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，通過一系列的算法從數(shù)據(jù)中識別出特定的信息，從而根據(jù)這些信息判斷將要執(zhí)行的操作，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以理解，處理器704不止能夠完成傳感器數(shù)據(jù)的整合和發(fā)送指令，還可以進(jìn)行其他的操作，在本發(fā)明中，處理器704具備能夠完成任何無人機(jī)相對方位控制方法?？刂破魇怯糜诳刂茻o人機(jī)的控制器件，一般地，當(dāng)遠(yuǎn)程遙控設(shè)備(如穿戴設(shè)備)作為控制器控制無人機(jī)時(shí)，需要設(shè)置無人機(jī)與控制器的控制頻率，以保證有效控制無人機(jī)飛行。執(zhí)行控制端用于無人機(jī)執(zhí)行操作指令，執(zhí)行控制端與處理器704互相通訊，以保證無人機(jī)按照操作指令執(zhí)行。

請參閱圖2，本發(fā)明的無人機(jī)相對方位控制方法的實(shí)施例中，其包括如下步驟：

步驟S11，獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用于手勢區(qū)域后形成的紅外圖像。

無人機(jī)通常包括攝像單元，處理器，儲存器等，基于計(jì)算機(jī)視覺進(jìn)行手勢識別。一種實(shí)施例中，無人機(jī)包括至少一個(gè)具有紅外成像功能的攝像頭，無人機(jī)獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用下形成的紅外圖像，依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，以實(shí)現(xiàn)紅外手勢識別。

其中，攝像單元包括至少一個(gè)攝像頭，在可能的實(shí)施例中，攝像單元可以通過IR-CUT雙濾鏡技術(shù)、IR鏡頭技術(shù)、紅外感應(yīng)CCD技術(shù)中的任意一種或任意多種獲取紅外圖像。

穿戴設(shè)備發(fā)射出紅外光照射到用戶的手背部，使用戶的手勢區(qū)域的輪廓被紅外光所“照亮”，形成手勢區(qū)域的紅外圖像。使得用戶的手勢區(qū)域與背景區(qū)域在紅外成像中被紅外光所區(qū)分。

步驟S12，依據(jù)所述紅外圖像確定由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型。

如前所述，無人機(jī)依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，能夠確定手勢區(qū)域。在一些可能的實(shí)施例中，還可利用圖像算法使無人機(jī)的攝像單元鎖定所述手勢區(qū)域。一種實(shí)施例中，所述依據(jù)紅外圖像確定所述手勢區(qū)域和所述手勢指令類型的過程包括：從攝像單元獲取的預(yù)覽紅外圖像中獲取的一幀或多幀圖像；確定所述多幀圖像中由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域；基于所述手勢區(qū)域提取手勢特征數(shù)據(jù)，將其與預(yù)設(shè)的手勢指令類型描述數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，確定相對應(yīng)的手勢指令類型。本發(fā)明的實(shí)施例中，手勢指令類型能夠表征相對方位預(yù)設(shè)值，以用于無人機(jī)相對方位控制。

無人機(jī)通過攝像單元獲取的視頻可以看作由多幀圖像組成，在靜態(tài)手勢識別中，只需對其中某一幀或幾幀進(jìn)行手勢分析以提取手勢特征數(shù)據(jù)，手勢特征數(shù)據(jù)可以包括手勢輪廓數(shù)據(jù)和/或手勢深度數(shù)據(jù)。而在動態(tài)手勢識別中，則還需要獲取手勢的時(shí)空特征，動態(tài)手勢時(shí)空軌跡分析的常用方法，主要有兩大類：軌跡模板匹配法(Trajectories Matching)和狀態(tài)空間建模法(State Space Modeling)。因而需要對多幀圖像進(jìn)行分析，以獲取手勢在運(yùn)動中所產(chǎn)生的時(shí)空軌跡。

無人機(jī)獲取所述紅外圖像后，依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，確定由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域，而后通過所述手勢區(qū)域獲取手勢特征并估計(jì)手勢模型參數(shù)進(jìn)行手勢分析，再根據(jù)模型參數(shù)對手勢進(jìn)行分類確定對應(yīng)的手勢指令類型，實(shí)現(xiàn)紅外手勢識別。識別方法可以是基于模板匹配，基于隱馬爾可夫模型(HMM)或基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。

由于利用紅外光有效增強(qiáng)了手勢區(qū)域與背景區(qū)域的區(qū)分度，能夠使無人機(jī)根據(jù)紅外成像捕捉手勢，確定相應(yīng)的指令類型。減少了計(jì)算資源的占用，縮短用戶在背景復(fù)雜或光線昏暗的情況下利用手勢識別進(jìn)行無人機(jī)相對方位控制所需的響應(yīng)時(shí)間，提高了用戶人機(jī)交互的效率和準(zhǔn)確性，尤其在無人機(jī)和/或用戶處于移動過程中時(shí)，其效果尤為顯著。

步驟S13，檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息。

無人機(jī)根據(jù)其與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息確定所述相對位置，需要指出的是，所述無人機(jī)的第一相對方位信息包括本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息、方位角信息，高度角信息、高度差信息和本無人機(jī)的定位信息中的任意一種或任意多種，因此，第一相對方位信息是一個(gè)概括性名詞，具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需要確定選用此處所列的具體數(shù)據(jù)。一種實(shí)施例中，無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息的檢測過程包括：通過本無人機(jī)的衛(wèi)星定位傳感器檢測本無人機(jī)的定位信息；通過本無人機(jī)的測距傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息；通過本無人機(jī)的方向傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的方位角信息；通過本無人機(jī)的陀螺儀傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度角信息，根據(jù)所述距離信息和所述高度角信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差信息；根據(jù)所述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息。

其中，根據(jù)距離信息，可以調(diào)整無人機(jī)手勢區(qū)域之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與用戶之間的水平移動。根據(jù)方位角信息，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，或者實(shí)際上控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元的拍攝方向，使得當(dāng)手勢區(qū)域的位置發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整其機(jī)頭或攝像單元的朝向，使攝像單元能夠一直鎖定用戶。根據(jù)高度差信息，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的相對高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在用戶做上坡運(yùn)動或下坡運(yùn)動時(shí)與之保持相對方位為預(yù)設(shè)值。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一相對方位信息的定位信息可表征無人機(jī)的經(jīng)緯度坐標(biāo)A(x₁,y₁)，經(jīng)緯度坐標(biāo)可由無人機(jī)安裝的衛(wèi)星定位傳感器獲取，衛(wèi)星定位傳感器的定位功能基于與其連接的衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，與定位模塊相連的衛(wèi)星系統(tǒng)包括但不限于：GPS定位系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、格羅納斯定位系統(tǒng)或伽利略定位系統(tǒng)；所述距離為無人機(jī)與所述手勢區(qū)域的直線距離l，所述測距傳感器為激光測距傳感器和/或紅外線測距傳感器；所述方位角Φ_AB又稱地平經(jīng)度(Azimuth(angle)，簡稱Az)，表示從無人機(jī)的指北方向線起，依順時(shí)針方向到手勢區(qū)域方向線之間的水平夾角，例如在Android系統(tǒng)中，通過public static float[]getOrientation(float[]R,float[]values)得到方向傳感器獲取的方位角信息，其范圍是(0～359)，360/0表示正北，90表示正東，180表示正南，270表示正西；所述高度角θ即從一點(diǎn)至觀測目標(biāo)的方向線與水平面間的夾角，且一般為俯角，可由陀螺儀傳感器(gyroscope/gyro，也稱陀螺儀)結(jié)合上述測距傳感器或攝像頭測得，進(jìn)而得到所述高度差h＝l×sinθ，根據(jù)：

可得到當(dāng)前手勢區(qū)域的定位坐標(biāo)B(x₂,y₂)。

當(dāng)然，在某些實(shí)施例中，也可利用上述測距傳感器或超聲波測距傳感器檢測無人機(jī)與地面的相對高度信息，在某些使用場景(如開闊平地)中代替高度差信息。其中，根據(jù)距離信息，可以調(diào)整無人機(jī)與手勢區(qū)域之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與用戶之間的水平移動。根據(jù)方位角，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，或者控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元的拍攝方向，使得當(dāng)手勢區(qū)域的位置發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整其機(jī)頭或攝像單元的朝向，使攝像單元能夠一直鎖定用戶。根據(jù)高度差信息，可以調(diào)整無人機(jī)與用戶之間的高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在用戶做上坡運(yùn)動和下坡運(yùn)動時(shí)保持與之的相對方位。

通過分析計(jì)算所述的述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息，得出無人機(jī)的第一相對方位信息，用于表征無人機(jī)與手勢區(qū)域之間的相對方位。第一相對方位信息可根據(jù)所述信息利用信息融合算法，如卡爾曼濾波算法而得到，以提高精度。相應(yīng)地，所述第一相對方位信息可解算出述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息?；蛘撸谝幌鄬Ψ轿恍畔⒁部蔀榘龆ㄎ恍畔?、高度差信息、方位角信息和距離信息的數(shù)據(jù)包。第一相對方位信息表征無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位，用于無人機(jī)的所述相對方位控制。

步驟S14，根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

獲取前述第一方位信息和確定手勢指令類型后，可根據(jù)第一相對方位信息和所述手勢指令類型所表征的相對方位預(yù)設(shè)值計(jì)算得到第二相對方位信息，進(jìn)而根據(jù)所述第二相對方位信息相應(yīng)地控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)，調(diào)整其與所述手勢區(qū)域之間的相對方位。其中，相對方位預(yù)設(shè)值可包括調(diào)整后的無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離、方位角和高度差等。

因此，所述得到第二相對方位信息后，具體地，可根據(jù)實(shí)際需求，靈活選定以下至少一個(gè)方案，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值：

其一，控制本無人機(jī)飛往所述第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離與所述預(yù)設(shè)值中的預(yù)設(shè)距離相同。

其二，根據(jù)所述第二相對方位信息中的方位角信息控制本無人機(jī)調(diào)整航向角，使得本無人機(jī)朝向所述手勢區(qū)域。

其三，根據(jù)所述第二相對方位信息中的第二高度差信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行高度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差與所述預(yù)設(shè)值中的高度差或第一相對方位信息所表征的高度差相同。

上述的第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置C(x₃,y₃)可由第一相對方位信息中的位置信息所表征的無人機(jī)坐標(biāo)位置A(x₁,y₁)和所述預(yù)設(shè)值，根據(jù)前述公式求得。其中，根據(jù)航向距離，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與操作者之間的水平移動。根據(jù)航向角度，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，實(shí)際上是在控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元的拍攝方向。這樣當(dāng)遙控器的運(yùn)動軌跡發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整機(jī)頭的朝向，使相機(jī)可以一直鎖定操作者。根據(jù)高度差，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的上坡運(yùn)動和下坡運(yùn)動。

在以上方案的實(shí)施例中，請參閱圖3，在某些使用場景中，可以根據(jù)所述第一相對方位信息和所述預(yù)設(shè)值，只改變本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域的距離，而保持其方位角和高度差不變，使無人機(jī)與手勢區(qū)域保持預(yù)設(shè)值中的距離；或者，改變所述方位角，保持其距離和高度差不變，使得無人機(jī)環(huán)繞手勢區(qū)域進(jìn)行拍攝等操作。從而能夠使用戶簡單快捷地實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)相對方位的控制。

由于在實(shí)際使用場景中，用戶可能處于移動狀態(tài)，導(dǎo)致因?yàn)橛脩粑恢没蚋叨茸兓瘞淼南鄬ξ恢酶淖?。因此，為了使無人機(jī)保持與所述手勢區(qū)域的相對方位為所述預(yù)設(shè)值，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，在無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值之后，還包括檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第三相對方位信息的步驟。檢測所述第三相對方位信息的原理與步驟與檢測所述第一相對方位信息的相同，在此不再贅述。進(jìn)一步地，還可根據(jù)實(shí)際需求，包括以下至少一個(gè)方案中的后續(xù)步驟：

其一，確定所述第三相對方位信息表征的距離的變化率是否大于預(yù)設(shè)速度范圍；當(dāng)大于預(yù)設(shè)速度范圍時(shí)，控制本無人機(jī)調(diào)整飛行速度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

其二，確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否小于第一預(yù)設(shè)高度差；當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。

其三，確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否大于第二預(yù)設(shè)高度差；當(dāng)所述大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。

在上述方案中，所述第三相對方位信息表征的距離的變化率可表征用戶與本無人機(jī)之間的相對速度，通過對本無人機(jī)飛行速度的調(diào)整，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。這里的預(yù)設(shè)速度范圍、預(yù)定距離范圍可以依據(jù)實(shí)際需要事先設(shè)定和/或根據(jù)所述手勢指令類型表征相對方位預(yù)設(shè)值而對應(yīng)得到，目的是保證無人機(jī)較好地跟隨用戶，不至于跟丟，和/或保證無人機(jī)拍攝時(shí)可拍攝到較清楚的畫面。具體而言，由于一般而言測距傳感器的更新頻率較低，當(dāng)手勢區(qū)域以較快速度移動時(shí)快速變化時(shí)，即用戶快速移動時(shí)，無人機(jī)的反應(yīng)往往不夠迅速，存在延遲現(xiàn)象，因此除了調(diào)高測距傳感器的更新頻率，還可以通過測距傳感器測定手勢區(qū)域的距離，并定時(shí)計(jì)算手勢區(qū)域的運(yùn)動速度并根據(jù)該運(yùn)動速度對無人機(jī)的跟隨速度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使本無人機(jī)可以根據(jù)手勢區(qū)域的移動速度調(diào)整飛行速度，從而使無人機(jī)與用戶保持相對方位為預(yù)設(shè)范圍，達(dá)到良好的跟隨效果，提升了用戶在快速運(yùn)動時(shí)的無人機(jī)交互體驗(yàn)。

而如圖4所示，當(dāng)用戶和無人機(jī)之間的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，則控制無人機(jī)的飛行狀態(tài)，將所述高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。通過該方案，在用戶上坡運(yùn)動過程中無人機(jī)可以通過調(diào)整自身的高度，與操作者保持預(yù)設(shè)的相對高度，避免發(fā)生碰撞事故。優(yōu)選的，第一預(yù)設(shè)高度差為0.5米。類似地，當(dāng)操作者和無人機(jī)之間的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，則控制無人機(jī)的飛行狀態(tài)，將所述高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。通過這種方式，在上坡運(yùn)動過程中無人機(jī)可以通過調(diào)整自身的高度，與操作者保持預(yù)設(shè)的相對高度，避免發(fā)生碰撞事故。優(yōu)選的，第二預(yù)設(shè)高度差為0.5米。

本發(fā)明實(shí)施例所示的無人機(jī)相對方位控制方法，通過無人機(jī)與用戶之間的相對方位，實(shí)時(shí)調(diào)整無人機(jī)的飛行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)使無人機(jī)與用戶的相對方位控制。相較于現(xiàn)有技術(shù)減小了無人機(jī)控制操作的復(fù)雜度、也減小了操作失誤的隱患。需要說明的是，本實(shí)施例中的用戶不僅可以是一個(gè)真實(shí)的人，其還可以是其他無人機(jī)，或地面上的汽車等設(shè)備。

另一實(shí)施例是在前一實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，為了預(yù)防無人機(jī)丟失和安全事故，當(dāng)無人機(jī)確定以下任意一種方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)，基于信任連接向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令：所述第三相對方位信息表征的距離的變化率大于預(yù)設(shè)速度范圍；所述第三相對方位信息表征的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差；所述第三相對方位信息表征的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差。

無人機(jī)檢測出上述環(huán)境變化的影響時(shí)，通過向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令，以提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。有利于用戶及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，減少了無人機(jī)丟失和發(fā)生安全事故的隱患。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動控制，減少穿戴設(shè)備電能的損耗，還包括如下前置步驟：基于信任連接，向穿戴設(shè)備發(fā)送用于驅(qū)動其發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

無人機(jī)和穿戴設(shè)備通常通過通信連接以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的傳輸，一般而言，采用無線通信的連接方式。甚至，在某些情況下，例如無人機(jī)和穿戴設(shè)備之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和遙控裝置才能進(jìn)行交互操作。

如前所述，為了提高無人機(jī)控制的準(zhǔn)確性和安全性，本發(fā)明的另一實(shí)施例中進(jìn)一步包括以下前置步驟：通過通信連接，對穿戴設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證；當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，本無人機(jī)和所述穿戴設(shè)備建立信任連接。通過該前置步驟，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的穿戴設(shè)備才能和無人機(jī)建立信任連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互操作，防止識別設(shè)備誤判或他人惡意干擾，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性和安全性。

通過對本發(fā)明的無人機(jī)相對方位控制方法的揭示可以知曉，本發(fā)明的實(shí)施，通過紅外成像確定手勢區(qū)域和識別手勢，并結(jié)合無人機(jī)自身的方位信息確定相對方位，可以提高實(shí)現(xiàn)無人機(jī)相對方位控制的效率，提升用戶體驗(yàn)。

請參閱圖5，本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的實(shí)施例中，其包括如下步驟：

步驟S21，基于信任連接，接收無人機(jī)的用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

穿戴設(shè)備與無人機(jī)通過手勢識別和通信連接進(jìn)行交互。一般而言，所述通信連接采用無線通信的連接方式。甚至，在某些情況下，例如穿戴設(shè)備和無人機(jī)之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，還可以采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和穿戴設(shè)備才能進(jìn)行交互操作。在可能的實(shí)施例中，無人機(jī)和穿戴設(shè)備之間的信任連接可以為藍(lán)牙信任連接、近場通信連接、UBW信任連接、ZigBee信任連接或互聯(lián)網(wǎng)信任連接中的任意一種或幾種。穿戴設(shè)備基于上述連接，接收無人機(jī)的驅(qū)動指令，所述驅(qū)動指令用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光。

步驟S22，響應(yīng)于所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制。

穿戴設(shè)備包括紅外發(fā)光組件，在一種實(shí)施例中，紅外發(fā)光組件的紅外光二極管沿穿戴設(shè)備的側(cè)邊線性排列布置。紅外發(fā)光組件預(yù)設(shè)一個(gè)或多個(gè)紅外點(diǎn)光源，如紅外發(fā)光二極管等，用于發(fā)射紅外光。另一實(shí)施例是在前一實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，為了使穿戴設(shè)備發(fā)出的紅外光有利于手勢識別，穿戴設(shè)備適于布置在手臂部，使得手勢實(shí)施區(qū)域位于穿戴設(shè)備與識別設(shè)備之間。一種可能的設(shè)計(jì)中，穿戴設(shè)備響應(yīng)于無人機(jī)的所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光而形成紅外光環(huán)，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制。

穿戴設(shè)備的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光后，導(dǎo)致所述無人機(jī)可基于紅外成像捕捉手勢，而生成相應(yīng)的手勢交互事件。穿戴設(shè)備發(fā)出的紅外光在用戶手背部發(fā)生漫反射，“照亮”手部輪廓，使得用戶的手勢區(qū)域與背景區(qū)域在紅外成像中被紅外光所區(qū)分。此外，所述紅外光也可能被手部所部分吸收，使手部的紅外成像更加明顯。因此，所述無人機(jī)基于紅外成像進(jìn)行手勢分割，能夠減少處理器的計(jì)算量，縮短響應(yīng)時(shí)間，提高手勢識別和無人機(jī)相對位置控制的效率和準(zhǔn)確性，尤其在當(dāng)無人機(jī)或用戶處于移動過程中時(shí)，其效果尤為顯著。

一種實(shí)施例中，穿戴設(shè)備響應(yīng)于驅(qū)動指令，僅驅(qū)動所述紅外發(fā)光組件中的預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)紅外點(diǎn)光源發(fā)射紅外光。以便于根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在背景相對復(fù)雜或環(huán)境光線相對昏暗時(shí)，驅(qū)動較多的紅外點(diǎn)光源發(fā)光；反之，則驅(qū)動較少的紅外點(diǎn)光源發(fā)光。從而在保證使用效果的情況下降低穿戴設(shè)備的能耗，延長使用時(shí)間。

另一種實(shí)施例中，紅外發(fā)光組件受控發(fā)射的紅外光的波長范圍為：0.76～2.5um。使得識別設(shè)備獲取的紅外圖像中的手部輪廓主要由手部反射的紅外光所形成，對人體較為安全，且識別效果更佳。

步驟S23，基于信任連接，接收無人機(jī)的告警指令。

穿戴設(shè)備與無人機(jī)可通過無線通信的進(jìn)行交互。在某些情況下，例如穿戴設(shè)備和無人機(jī)之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，還可以采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和穿戴設(shè)備才能進(jìn)行交互操作。

為了預(yù)防無人機(jī)丟失和安全事故，穿戴設(shè)備基于信任連接，接收無人機(jī)在確定方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)發(fā)送告警指令，用于提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

步驟S24，響應(yīng)于所述告警指令，控制穿戴設(shè)備啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈，以提示用戶當(dāng)前無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

穿戴設(shè)備接收所述告警指令后，響應(yīng)于該告警指令，相應(yīng)地啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈。其中，振動馬達(dá)的振動模式和/或指示燈的閃動模式可為預(yù)設(shè)模式或?yàn)楦鶕?jù)告警指令表征的不同的無人機(jī)方位偏離狀態(tài)而對應(yīng)設(shè)置的模式；可在出廠時(shí)設(shè)置，或由用戶自行設(shè)置。

通過提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)，便于用戶及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，減少了無人機(jī)丟失和發(fā)生安全事故的隱患。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，為了減少穿戴設(shè)備電能的損耗，還包括如下并發(fā)步驟：計(jì)算所述紅外發(fā)光組件的工作時(shí)長，當(dāng)該工作時(shí)長超過時(shí)長預(yù)定值時(shí)，控制所述紅外發(fā)光組件停止發(fā)射紅外光。使得穿戴設(shè)備可在發(fā)光組件發(fā)光時(shí)間超過預(yù)定時(shí)長之后，自動關(guān)閉紅外組件。從而有效防止由于用戶疏忽等原因而浪費(fèi)電能，且用戶也可以自行設(shè)置時(shí)長預(yù)定值來控制紅外發(fā)光組件的發(fā)光時(shí)長，提高工作效率。

如前所述，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，為了提高無人機(jī)相對方位控制的準(zhǔn)確性和安全性，本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法還包括以下前置步驟：通過通信連接，向無人機(jī)發(fā)送身份驗(yàn)證請求；當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，所述穿戴設(shè)備和所述無人機(jī)建立信任連接。通過該前置步驟，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的穿戴設(shè)備才能和所述無人機(jī)建立信任連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互操作，防止無人機(jī)誤判或他人惡意干擾，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性和安全性。

通過對本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的揭示可以知曉，本發(fā)明的實(shí)施，通過與無人機(jī)進(jìn)行紅外手勢和通信交互，能夠提高無人機(jī)相對方位控制的效率，提升用戶體驗(yàn)。

依據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思維，本發(fā)明在上述無人機(jī)相對方位控制方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出一種無人機(jī)相對方位控制裝置。

請參閱圖6，本發(fā)明的無人機(jī)相對方位控制裝置的實(shí)施例中，其包括攝像單元11，識別單元12，檢測單元13，控制單元14，各單元所實(shí)現(xiàn)的功能具體揭示如下：

攝像單元11，用于獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用于手勢區(qū)域后形成的紅外圖像。

無人機(jī)通常包括攝像單元11，處理器，儲存器等，基于計(jì)算機(jī)視覺進(jìn)行手勢識別。一種實(shí)施例中，無人機(jī)包括至少一個(gè)具有紅外成像功能的攝像頭，無人機(jī)獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用下形成的紅外圖像，依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，以實(shí)現(xiàn)紅外手勢識別。

攝像單元11包括至少一個(gè)攝像頭，在可能的實(shí)施例中，攝像單元11可以通過IR-CUT雙濾鏡技術(shù)、IR鏡頭技術(shù)、紅外感應(yīng)CCD技術(shù)中的任意一種或任意多種獲取紅外圖像。

穿戴設(shè)備發(fā)射出紅外光照射到用戶的手背部，使用戶的手勢區(qū)域的輪廓被紅外光所“照亮”，形成手勢區(qū)域的紅外圖像。使得用戶的手勢區(qū)域與背景區(qū)域在紅外成像中被紅外光所區(qū)分。

識別單元12，被配置為依據(jù)所述紅外圖像確定由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型。

如前所述，無人機(jī)依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，能夠確定手勢區(qū)域。在一些可能的實(shí)施例中，還可利用圖像算法使無人機(jī)的攝像單元11鎖定所述手勢區(qū)域。一種實(shí)施例中，識別單元12所述依據(jù)紅外圖像確定所述手勢區(qū)域和所述手勢指令類型的過程包括：從攝像單元11獲取的預(yù)覽紅外圖像中獲取的一幀或多幀圖像；確定所述多幀圖像中由紅外光描述輪廓的手勢區(qū)域；基于所述手勢區(qū)域提取手勢特征數(shù)據(jù)，將其與預(yù)設(shè)的手勢指令類型描述數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，確定相對應(yīng)的手勢指令類型。本發(fā)明的實(shí)施例中，手勢指令類型能夠表征相對方位預(yù)設(shè)值，以用于無人機(jī)相對方位控制。

無人機(jī)通過攝像單元11獲取的視頻可以看作由多幀圖像組成，在靜態(tài)手勢識別中，只需對其中某一幀或幾幀進(jìn)行手勢分析以提取手勢特征數(shù)據(jù)，手勢特征數(shù)據(jù)可以包括手勢輪廓數(shù)據(jù)和/或手勢深度數(shù)據(jù)。而在動態(tài)手勢識別中，則還需要獲取手勢的時(shí)空特征，動態(tài)手勢時(shí)空軌跡分析的常用方法，主要有兩大類：軌跡模板匹配法(Trajectories Matching)和狀態(tài)空間建模法(State Space Modeling)。因而需要對多幀圖像進(jìn)行分析，以獲取手勢在運(yùn)動中所產(chǎn)生的時(shí)空軌跡。

無人機(jī)獲取所述紅外圖像后，識別單元12依據(jù)紅外圖像將手勢區(qū)域與背景區(qū)域分離以完成手勢分割，確定由紅外光描述的手勢區(qū)域，而后通過所述手勢區(qū)域獲取手勢特征并估計(jì)手勢模型參數(shù)進(jìn)行手勢分析，再根據(jù)模型參數(shù)對手勢進(jìn)行分類確定對應(yīng)的手勢指令類型，實(shí)現(xiàn)紅外手勢識別。識別方法可以是基于模板匹配，基于隱馬爾可夫模型(HMM)或基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。

由于利用紅外光有效增強(qiáng)了手勢區(qū)域與背景區(qū)域的區(qū)分度，能夠使無人機(jī)根據(jù)紅外成像捕捉手勢，確定相應(yīng)的指令類型。減少了計(jì)算資源的占用，縮短用戶在背景復(fù)雜或光線昏暗的情況下利用手勢識別進(jìn)行無人機(jī)相對方位控制所需的響應(yīng)時(shí)間，提高了用戶人機(jī)交互的效率和準(zhǔn)確性，尤其在無人機(jī)和/或用戶處于移動過程中時(shí)，其效果尤為顯著。

檢測單元13，被配置為檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息。

無人機(jī)根據(jù)其與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息確定所述相對位置，需要指出的是，所述無人機(jī)的第一相對方位信息包括本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息、方位角信息，高度角信息、高度差信息和本無人機(jī)的定位信息中的任意一種或任意多種，因此，第一相對方位信息是一個(gè)概括性名詞，具體應(yīng)用時(shí)，可以根據(jù)需要確定選用此處所列的具體數(shù)據(jù)。一種實(shí)施例中，檢測單元13對無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息的檢測過程包括：通過本無人機(jī)的衛(wèi)星定位傳感器檢測本無人機(jī)的定位信息；通過本無人機(jī)的測距傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離信息；通過本無人機(jī)的方向傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的方位角信息；通過本無人機(jī)的陀螺儀傳感器檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度角信息，根據(jù)所述距離信息和所述高度角信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差信息；根據(jù)所述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息計(jì)算得到本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位信息。

其中，根據(jù)距離信息，可以調(diào)整無人機(jī)手勢區(qū)域之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與用戶之間的水平移動。根據(jù)方位角信息，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，或者實(shí)際上控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元11的拍攝方向，使得當(dāng)手勢區(qū)域的位置發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整其機(jī)頭或攝像單元11的朝向，使攝像單元11能夠一直鎖定用戶。根據(jù)高度差信息，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的相對高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在用戶做上坡運(yùn)動或下坡運(yùn)動時(shí)與之保持相對方位為預(yù)設(shè)值。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一相對方位信息的定位信息可表征無人機(jī)的經(jīng)緯度坐標(biāo)A(x₁,y₁)，經(jīng)緯度坐標(biāo)可由無人機(jī)安裝的衛(wèi)星定位傳感器獲取，衛(wèi)星定位傳感器的定位功能基于與其連接的衛(wèi)星定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，與定位模塊相連的衛(wèi)星系統(tǒng)包括但不限于：GPS定位系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、格羅納斯定位系統(tǒng)或伽利略定位系統(tǒng)；所述距離為無人機(jī)與所述手勢區(qū)域的直線距離l，所述測距傳感器為激光測距傳感器和/或紅外線測距傳感器；所述方位角Φ_AB又稱地平經(jīng)度(Azimuth(angle)，簡稱Az)，表示從無人機(jī)的指北方向線起，依順時(shí)針方向到手勢區(qū)域方向線之間的水平夾角，例如在Android系統(tǒng)中，通過public static float[]getOrientation(float[]R,float[]values)得到方向傳感器獲取的方位角信息，其范圍是(0～359)，360/0表示正北，90表示正東，180表示正南，270表示正西；所述高度角θ即從一點(diǎn)至觀測目標(biāo)的方向線與水平面間的夾角，且一般為俯角，可由陀螺儀傳感器(gyroscope/gyro，也稱陀螺儀)結(jié)合上述測距傳感器或攝像頭測得，進(jìn)而得到所述高度差h＝l×sinθ，根據(jù)：

可得到當(dāng)前手勢區(qū)域的定位坐標(biāo)B(x₂,y₂)。

當(dāng)然，在某些實(shí)施例中，也可利用上述測距傳感器或超聲波測距傳感器檢測無人機(jī)與地面的相對高度信息，在某些使用場景(如開闊平地)中代替高度差信息。其中，根據(jù)距離信息，可以調(diào)整無人機(jī)與手勢區(qū)域之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與用戶之間的水平移動。根據(jù)方位角，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，或者控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元11的拍攝方向，使得當(dāng)手勢區(qū)域的位置發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整其機(jī)頭或攝像單元11的朝向，使攝像單元11能夠一直鎖定用戶。根據(jù)高度差信息，可以調(diào)整無人機(jī)與用戶之間的高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)在用戶做上坡運(yùn)動和下坡運(yùn)動時(shí)保持與之的相對方位。

通過分析計(jì)算所述的述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息，得出無人機(jī)的第一相對方位信息，用于表征無人機(jī)與手勢區(qū)域之間的相對方位。第一相對方位信息可根據(jù)所述信息利用信息融合算法，如卡爾曼濾波算法而得到，以提高精度。相應(yīng)地，所述第一相對方位信息可解算出述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息?；蛘?，第一相對方位信息也可為包含述定位信息、高度差信息、方位角信息和距離信息的數(shù)據(jù)包。第一相對方位信息表征無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位，用于無人機(jī)的所述相對方位控制。

控制單元14，被配置為根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

獲取前述第一方位信息和確定手勢指令類型后，可根據(jù)第一相對方位信息和所述手勢指令類型所表征的相對方位預(yù)設(shè)值計(jì)算得到第二相對方位信息，進(jìn)而控制單元14根據(jù)所述第二相對方位信息相應(yīng)地控制本無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)，調(diào)整其與所述手勢區(qū)域之間的相對方位。其中，相對方位預(yù)設(shè)值可包括調(diào)整后的無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離、方位角和高度差等。

因此，所述得到第二相對方位信息后，具體地，控制單元14可根據(jù)實(shí)際需求，靈活選定以下至少一個(gè)方案，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值：

其一，控制本無人機(jī)飛往所述第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離與所述預(yù)設(shè)值中的預(yù)設(shè)距離相同。

其二，根據(jù)所述第二相對方位信息中的方位角信息控制本無人機(jī)調(diào)整航向角，使得本無人機(jī)朝向所述手勢區(qū)域。

其三，根據(jù)所述第二相對方位信息中的第二高度差信息控制本無人機(jī)調(diào)整飛行高度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差與所述預(yù)設(shè)值中的高度差或第一相對方位信息所表征的高度差相同。

上述的第二相對方位信息中的位置信息所表征的坐標(biāo)位置C(x₃,y₃)可由第一相對方位信息中的位置信息所表征的無人機(jī)坐標(biāo)位置A(x₁,y₁)和所述預(yù)設(shè)值，根據(jù)前述公式求得。其中，根據(jù)航向距離，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的水平距離，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與操作者之間的水平移動。根據(jù)航向角度，可以調(diào)整無人機(jī)的機(jī)頭朝向，實(shí)際上是在控制無人機(jī)內(nèi)攝像單元11的拍攝方向。這樣當(dāng)遙控器的運(yùn)動軌跡發(fā)生變化時(shí)，無人機(jī)可以相應(yīng)的調(diào)整機(jī)頭的朝向，使相機(jī)可以一直鎖定操作者。根據(jù)高度差，可以調(diào)整無人機(jī)與操作者之間的高度，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的上坡運(yùn)動和下坡運(yùn)動。

在以上方案的實(shí)施例中，請參閱圖3，在某些使用場景中，控制單元14可以根據(jù)所述第一相對方位信息和所述預(yù)設(shè)值，只改變本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域的距離，而保持其方位角和高度差不變，使無人機(jī)與手勢區(qū)域保持預(yù)設(shè)值中的距離；或者，改變所述方位角，保持其距離和高度差不變，使得無人機(jī)環(huán)繞手勢區(qū)域進(jìn)行拍攝等操作。從而能夠使用戶簡單快捷地實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)相對方位的控制。

由于在實(shí)際使用場景中，用戶可能處于移動狀態(tài)，導(dǎo)致因?yàn)橛脩粑恢没蚋叨茸兓瘞淼南鄬ξ恢酶淖儭Ｒ虼?，為了使無人機(jī)保持與所述手勢區(qū)域的相對方位為所述預(yù)設(shè)值，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，在無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值之后，所述檢測單元13還被配置為：檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第三相對方位信息。檢測所述第三相對方位信息的原理與步驟與檢測所述第一相對方位信息的相同，在此不再贅述。進(jìn)一步地，還包括確定單元，所述確定單元和所述控制單元14可根據(jù)實(shí)際需求，按如下至少一個(gè)方案進(jìn)行配置：

其一，所述確定單元被配置為確定所述第三相對方位信息表征的距離的變化率是否大于預(yù)設(shè)速度范圍；所述控制單元14被配置為當(dāng)大于預(yù)設(shè)速度范圍時(shí)，控制本無人機(jī)調(diào)整飛行速度，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。

其二，所述確定單元被配置為確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否小于第一預(yù)設(shè)高度差；所述控制單元14被配置為當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。

其三，所述確定單元被配置為確定所述第三相對方位信息表征的高度差是否大于第二預(yù)設(shè)高度差；所述控制單元14被配置為當(dāng)所述大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。

在上述方案中，所述第三相對方位信息表征的距離的變化率可表征用戶與本無人機(jī)之間的相對速度，通過對本無人機(jī)飛行速度的調(diào)整，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的距離在預(yù)定距離范圍內(nèi)。這里的預(yù)設(shè)速度范圍、預(yù)定距離范圍可以依據(jù)實(shí)際需要事先設(shè)定和/或根據(jù)所述手勢指令類型表征相對方位預(yù)設(shè)值而對應(yīng)得到，目的是保證無人機(jī)較好地跟隨用戶，不至于跟丟，和/或保證無人機(jī)拍攝時(shí)可拍攝到較清楚的畫面。具體而言，由于一般而言測距傳感器的更新頻率較低，當(dāng)手勢區(qū)域以較快速度移動時(shí)快速變化時(shí)，即用戶快速移動時(shí)，無人機(jī)的反應(yīng)往往不夠迅速，存在延遲現(xiàn)象，因此除了調(diào)高測距傳感器的更新頻率，還可以通過測距傳感器測定手勢區(qū)域的距離，并定時(shí)計(jì)算手勢區(qū)域的運(yùn)動速度并根據(jù)該運(yùn)動速度對無人機(jī)的跟隨速度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，使本無人機(jī)可以根據(jù)手勢區(qū)域的移動速度調(diào)整飛行速度，從而使無人機(jī)與用戶保持相對方位為預(yù)設(shè)范圍，達(dá)到良好的跟隨效果，提升了用戶在快速運(yùn)動時(shí)的無人機(jī)交互體驗(yàn)。

而如圖4所示，當(dāng)用戶和無人機(jī)之間的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差時(shí)，則控制無人機(jī)的飛行狀態(tài)，將所述高度差提升至所述第一預(yù)設(shè)高度差。通過該方案，在用戶上坡運(yùn)動過程中無人機(jī)可以通過調(diào)整自身的高度，與操作者保持預(yù)設(shè)的相對高度，避免發(fā)生碰撞事故。優(yōu)選的，第一預(yù)設(shè)高度差為0.5米。類似地，當(dāng)操作者和無人機(jī)之間的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差時(shí)，則控制無人機(jī)的飛行狀態(tài)，將所述高度差降低至所述第二預(yù)設(shè)高度差。通過這種方式，在上坡運(yùn)動過程中無人機(jī)可以通過調(diào)整自身的高度，與操作者保持預(yù)設(shè)的相對高度，避免發(fā)生碰撞事故。優(yōu)選的，第二預(yù)設(shè)高度差為0.5米。

本發(fā)明實(shí)施例所示的無人機(jī)相對方位控制方法，通過無人機(jī)與用戶之間的相對方位，實(shí)時(shí)調(diào)整無人機(jī)的飛行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)使無人機(jī)與用戶的相對方位控制。相較于現(xiàn)有技術(shù)減小了無人機(jī)控制操作的復(fù)雜度、也減小了操作失誤的隱患。需要說明的是，本實(shí)施例中的用戶不僅可以是一個(gè)真實(shí)的人，其還可以是其他無人機(jī)，或地面上的汽車等設(shè)備。

另一實(shí)施例是在前一實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，為了預(yù)防無人機(jī)丟失和安全事故，還包括發(fā)送單元，被配置為當(dāng)無人機(jī)確定以下任意一種方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)，基于信任連接向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令：所述第三相對方位信息表征的距離的變化率大于預(yù)設(shè)速度范圍；所述第三相對方位信息表征的高度差小于第一預(yù)設(shè)高度差；所述第三相對方位信息表征的高度差大于第二預(yù)設(shè)高度差。

無人機(jī)檢測出上述環(huán)境變化的影響時(shí)，通過發(fā)送單元向穿戴設(shè)備發(fā)送告警指令，以提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。有利于用戶及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，減少了無人機(jī)丟失和發(fā)生安全事故的隱患。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)對穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動控制，減少穿戴設(shè)備電能的損耗，所述發(fā)送單元還被配置為：基于信任連接，向穿戴設(shè)備發(fā)送用于驅(qū)動其發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

無人機(jī)和穿戴設(shè)備通常通過通信連接以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的傳輸，一般而言，采用無線通信的連接方式。甚至，在某些情況下，例如無人機(jī)和穿戴設(shè)備之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和遙控裝置才能進(jìn)行交互操作。

如前所述，為了提高無人機(jī)控制的準(zhǔn)確性和安全性，本發(fā)明的另一實(shí)施例中還包括第一通信單元，被配置為：通過通信連接，對穿戴設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證；當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，本無人機(jī)和所述穿戴設(shè)備建立信任連接。通過該前置步驟，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的穿戴設(shè)備才能和無人機(jī)建立信任連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互操作，防止識別設(shè)備誤判或他人惡意干擾，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性和安全性。

通過對本發(fā)明的無人機(jī)相對方位控制裝置的揭示可以知曉，本發(fā)明的實(shí)施，能夠通過紅外成像確定手勢區(qū)域和識別手勢，并結(jié)合無人機(jī)自身的方位信息確定相對方位，可以提高無人機(jī)相對方位控制的效率，提升用戶體驗(yàn)。

依據(jù)模塊化設(shè)計(jì)思維，本發(fā)明在上述用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出一種用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置。

請參閱圖7，本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置的實(shí)施例中，其包括第一接收單元21，驅(qū)動單元22，第二接收單元23，告警單元24，各單元所實(shí)現(xiàn)的功能具體揭示如下：

第一接收單元21，被配置為基于信任連接，接收無人機(jī)的用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令。

穿戴設(shè)備與無人機(jī)通過手勢識別和通信連接進(jìn)行交互。一般而言，所述通信連接采用無線通信的連接方式。甚至，在某些情況下，例如穿戴設(shè)備和無人機(jī)之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，還可以采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和穿戴設(shè)備才能進(jìn)行交互操作。在可能的實(shí)施例中，無人機(jī)和穿戴設(shè)備之間的信任連接可以為藍(lán)牙信任連接、近場通信連接、UBW信任連接、ZigBee信任連接或互聯(lián)網(wǎng)信任連接中的任意一種或幾種。穿戴設(shè)備的第一接收單元21基于上述連接，接收無人機(jī)的驅(qū)動指令，所述驅(qū)動指令用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光。

驅(qū)動單元22，被配置為響應(yīng)于所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制。

穿戴設(shè)備包括紅外發(fā)光組件，在一種實(shí)施例中，紅外發(fā)光組件的紅外光二極管沿穿戴設(shè)備的側(cè)邊線性排列布置。紅外發(fā)光組件預(yù)設(shè)一個(gè)或多個(gè)紅外點(diǎn)光源，如紅外發(fā)光二極管等，用于發(fā)射紅外光。另一實(shí)施例是在前一實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的改進(jìn)，為了使穿戴設(shè)備發(fā)出的紅外光有利于手勢識別，穿戴設(shè)備適于布置在手臂部，使得手勢實(shí)施區(qū)域位于穿戴設(shè)備與識別設(shè)備之間。一種可能的設(shè)計(jì)中，驅(qū)動單元22響應(yīng)于無人機(jī)的所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光而形成紅外光環(huán)，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制。

穿戴設(shè)備的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光后，導(dǎo)致所述無人機(jī)基于紅外成像捕捉手勢，而生成相應(yīng)的手勢交互事件。穿戴設(shè)備發(fā)出的紅外光在用戶手背部發(fā)生漫反射，“照亮”手部輪廓，使得用戶的手勢區(qū)域與背景區(qū)域在紅外成像中被紅外光所區(qū)分。此外，所述紅外光也可能被手部所部分吸收，使手部的紅外成像更加明顯。因此，所述無人機(jī)基于紅外成像進(jìn)行手勢分割，能夠減少處理器的計(jì)算量，縮短響應(yīng)時(shí)間，提高手勢識別和無人機(jī)相對位置控制的效率和準(zhǔn)確性，尤其在當(dāng)無人機(jī)或用戶處于移動過程中時(shí)，其效果尤為顯著。

一種實(shí)施例中，驅(qū)動單元22響應(yīng)于驅(qū)動指令，僅驅(qū)動所述紅外發(fā)光組件中的預(yù)設(shè)的一個(gè)或多個(gè)紅外點(diǎn)光源發(fā)射紅外光。以便于根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在背景相對復(fù)雜或環(huán)境光線相對昏暗時(shí)，驅(qū)動較多的紅外點(diǎn)光源發(fā)光；反之，則驅(qū)動較少的紅外點(diǎn)光源發(fā)光。從而在保證使用效果的情況下降低穿戴設(shè)備的能耗，延長使用時(shí)間。

另一種實(shí)施例中，紅外發(fā)光組件受控發(fā)射的紅外光的波長范圍為：0.76～2.5um。使得識別設(shè)備獲取的紅外圖像中的手部輪廓主要由手部反射的紅外光所形成，對人體較為安全，且識別效果更佳。

第二接收單元23，被配置為基于信任連接，接收無人機(jī)的告警指令。

穿戴設(shè)備與無人機(jī)可通過無線通信的進(jìn)行交互。在某些情況下，例如穿戴設(shè)備和無人機(jī)之間距離較遠(yuǎn)，或環(huán)境電磁條件復(fù)雜等，還可以通過信號中繼器等信號放大設(shè)備進(jìn)行連接。在一種實(shí)施例中，為了保證人機(jī)交互控制的準(zhǔn)確性和安全性，還可以采用信任連接的方式，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的無人機(jī)和穿戴設(shè)備才能進(jìn)行交互操作。

為了預(yù)防無人機(jī)丟失和安全事故，第二接收單元23基于信任連接，接收無人機(jī)在確定方位偏離狀態(tài)條件被滿足時(shí)發(fā)送告警指令，用于提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

告警單元24，被配置為響應(yīng)于所述告警指令，控制穿戴設(shè)備啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈，以提示用戶當(dāng)前無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

穿戴設(shè)備接收所述告警指令后，告警單元24響應(yīng)于該告警指令，相應(yīng)地啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈。其中，振動馬達(dá)的振動模式和/或指示燈的閃動模式可為預(yù)設(shè)模式或?yàn)楦鶕?jù)告警指令表征的不同的無人機(jī)方位偏離狀態(tài)而對應(yīng)設(shè)置的模式；可在出廠時(shí)設(shè)置，或由用戶自行設(shè)置。

通過提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)，便于用戶及時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整，減少了無人機(jī)丟失和發(fā)生安全事故的隱患。

在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，為了減少穿戴設(shè)備電能的損耗，還包括關(guān)閉單元，被配置為：計(jì)算所述紅外發(fā)光組件的工作時(shí)長，當(dāng)該工作時(shí)長超過時(shí)長預(yù)定值時(shí)，控制所述紅外發(fā)光組件停止發(fā)射紅外光。使得穿戴設(shè)備可在發(fā)光組件發(fā)光時(shí)間超過預(yù)定時(shí)長之后，自動關(guān)閉紅外組件。從而有效防止由于用戶疏忽等原因而浪費(fèi)電能，且用戶也可以自行設(shè)置時(shí)長預(yù)定值來控制紅外發(fā)光組件的發(fā)光時(shí)長，提高工作效率。

如前所述，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，為了提高無人機(jī)相對方位控制的準(zhǔn)確性和安全性，本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置還包括第二通信單元，被配置為：通過通信連接，向無人機(jī)發(fā)送身份驗(yàn)證請求；當(dāng)身份驗(yàn)證成功時(shí)，所述穿戴設(shè)備和所述無人機(jī)建立信任連接。通過該前置步驟，使得只有已經(jīng)通過身份(ID)驗(yàn)證的穿戴設(shè)備才能和所述無人機(jī)建立信任連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互操作，防止無人機(jī)誤判或他人惡意干擾，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性和安全性。

通過對本發(fā)明的用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制裝置的揭示可以知曉，本發(fā)明的實(shí)施，能夠通過與無人機(jī)進(jìn)行紅外手勢和通信交互，提高無人機(jī)相對方位控制的效率，提升用戶體驗(yàn)。

請參閱圖8，本發(fā)明另一實(shí)施例中進(jìn)一步提供了一種無人機(jī)控制裝置，該無人機(jī)控制裝置具有實(shí)現(xiàn)上述無人機(jī)相對方位控制方法的功能。所述功能可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。所述硬件或軟件包括一個(gè)或多個(gè)與上述功能相對應(yīng)的單元。

在一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中，無人機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)中包括：

一個(gè)或多個(gè)攝像頭707，其中至少一個(gè)攝像頭具有紅外成像功能；

一個(gè)或多個(gè)傳感器708，用于檢測所述相對方位信息；

存儲器702，用于存儲支持穿戴設(shè)備執(zhí)行上述無人機(jī)相對方位控制方法的程序；

通信接口703，用于上述無人機(jī)與穿戴設(shè)備或其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信；

一個(gè)或多個(gè)處理器704，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的程序；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲在所述存儲器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序705用于驅(qū)動所述一個(gè)或多個(gè)處理器704構(gòu)造用于執(zhí)行上述任意一項(xiàng)無人機(jī)相對方位控制方法的單元。

圖8示出的是與本發(fā)明實(shí)施例提供的無人機(jī)相對方位控制裝置相關(guān)的無人機(jī)部分結(jié)構(gòu)的框圖。包括：存儲器702、通信接口703、一個(gè)或多個(gè)處理器704、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705、電源706、一個(gè)或多個(gè)攝像頭707、以及一個(gè)或多個(gè)傳感器708等部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖8中示出的結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對無人機(jī)的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。

下面結(jié)合圖8對無人機(jī)的各個(gè)構(gòu)成部件進(jìn)行具體的介紹：

存儲器702可用于存儲軟件程序以及模塊，處理器704通過運(yùn)行存儲在存儲器702的軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行無人機(jī)的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理。存儲器702可主要包括存儲程序區(qū)和存儲數(shù)據(jù)區(qū)，其中，存儲程序區(qū)可存儲操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需的應(yīng)用程序705等；存儲數(shù)據(jù)區(qū)可存儲根據(jù)無人機(jī)的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)等。此外，存儲器702可以包括高速隨機(jī)存取存儲區(qū)702，還可以包括非易失性存儲區(qū)702，例如至少一個(gè)磁盤存儲器件、閃存器件、或其他易失性固態(tài)存儲器件。

通信接口703，用于上述控制過程中無人機(jī)與穿戴設(shè)備及其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信。通信接口703是處理器704與外界子系統(tǒng)進(jìn)行通信的接口，用于處理器704與外界系統(tǒng)之間信息的傳輸，以達(dá)到控制子系統(tǒng)的目的。

處理器704是無人機(jī)的控制中心，利用各種通信接口703和線路連接整個(gè)無人機(jī)相對方位控制裝置的各個(gè)部分，通過運(yùn)行或執(zhí)行存儲在存儲區(qū)702內(nèi)的軟件程序和/或模塊，以及調(diào)用存儲在存儲區(qū)702內(nèi)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行無人機(jī)的各種功能和處理數(shù)據(jù)，從而對無人機(jī)進(jìn)行整體監(jiān)控?？蛇x的，處理器704可包括一個(gè)或多個(gè)處理單元；優(yōu)選的，處理器704可集成應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)處理器，其中，應(yīng)用處理器主要處理操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序705等，調(diào)制解調(diào)處理器主要處理無線通信?？梢岳斫獾氖牵鲜稣{(diào)制解調(diào)處理器也可以不集成到處理器704中。

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705，優(yōu)選地，這些應(yīng)用程序705都被存儲在所述存儲區(qū)702中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器704執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序被配置為無人機(jī)相對方位控制方法的任何實(shí)施例所實(shí)現(xiàn)的功能。

給各個(gè)部件供電的電源706(比如電池)，優(yōu)選的，電源706可以通過電源管理系統(tǒng)與處理器704邏輯相連，從而通過電源706管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)管理充電、放電、以及功耗管理等功能。

此外無人機(jī)還可包括一個(gè)或多個(gè)攝像頭707，其中至少包括一個(gè)具有紅外成像功能的攝像頭，這些攝像頭707與處理器704連接并受處理器704所控制，攝像頭707獲取的圖像可存儲于存儲器702中。

一個(gè)或多個(gè)傳感器708，包括慣性傳感器(Inertial measurement unit，簡稱IMU，含加速度傳感器、陀螺儀傳感器)、磁強(qiáng)計(jì)、方向傳感器、測距傳感器、衛(wèi)星定位傳感器(例如GPS傳感器、北斗傳感器等)、圖像傳感器等，用于生成各種傳感器數(shù)據(jù)從而生成用于無人機(jī)控制的方位角信息、航向信息、圖像信息、定位信息、距離信息等，從而反映無人機(jī)飛行中的各項(xiàng)參數(shù)，便于無人機(jī)做自身的調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)相對方位控制。

盡管未示出，無人機(jī)還可以包括藍(lán)牙模塊等，在此不再贅述。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該無人機(jī)所包括的處理器704還具有以下功能：

獲取穿戴設(shè)備發(fā)射的紅外光作用下形成的紅外圖像；

依據(jù)所述紅外圖像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型；

檢測本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的第一相對方位信息；

根據(jù)所述第一相對方位信息和所述手勢指令類型控制本無人機(jī)的飛行狀態(tài)，使得本無人機(jī)與所述手勢區(qū)域之間的相對方位為所述預(yù)設(shè)值。

本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì)，用于儲存為上述無人機(jī)相對方位控制裝置所用的計(jì)算機(jī)軟件指令，其包含用于執(zhí)行上述為所述無人機(jī)所設(shè)計(jì)的程序。

請參閱圖9，本發(fā)明另一實(shí)施例中進(jìn)一步提供了一種穿戴設(shè)備控制裝置，該無人機(jī)控制裝置具有實(shí)現(xiàn)上述中用于穿戴設(shè)備無人機(jī)輔助相對方位控制方法的功能。所述功能可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件實(shí)現(xiàn)。所述硬件或軟件包括一個(gè)或多個(gè)與上述功能相對應(yīng)的單元。

在一個(gè)可能的設(shè)計(jì)中，無人機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)中包括：

存儲器702，用于存儲支持穿戴設(shè)備執(zhí)行上述用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的程序；

通信接口703，用于上述穿戴設(shè)備與無人機(jī)或其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信；

振動馬達(dá)和/或指示燈710，用于提示用戶當(dāng)前無人機(jī)的狀態(tài)；

一個(gè)或多個(gè)處理器704，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的程序；

紅外發(fā)光組件709，包括一個(gè)或多個(gè)紅外光源，用于發(fā)射紅外光；

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序被存儲在所述存儲器中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行；

所述一個(gè)或多個(gè)程序705用于驅(qū)動所述一個(gè)或多個(gè)處理器704構(gòu)造用于執(zhí)行上述任意一項(xiàng)穿戴設(shè)備無人機(jī)輔助相對方位控制方法的單元。

圖9示出的是與本發(fā)明實(shí)施例提供的穿戴設(shè)備控制裝置相關(guān)的智能手環(huán)的部分結(jié)構(gòu)的框圖。包括：存儲器702、通信接口703、一個(gè)或多個(gè)處理器704、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705、電源706、紅外發(fā)光組件709、指示燈710等部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖9中示出的結(jié)構(gòu)并不構(gòu)成對手環(huán)的限定，可以包括比圖示更多或更少的部件，或者組合某些部件，或者不同的部件布置。

下面結(jié)合圖9對智能手環(huán)的各個(gè)構(gòu)成部件進(jìn)行具體的介紹：

其中，存儲器702可用于存儲軟件程序以及模塊，處理器704通過運(yùn)行存儲在存儲器702的軟件程序以及模塊，從而執(zhí)行穿戴設(shè)備的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理。存儲器702可主要包括存儲程序區(qū)和存儲數(shù)據(jù)區(qū)，其中，存儲程序區(qū)可存儲操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需的應(yīng)用程序705等；存儲數(shù)據(jù)區(qū)可存儲根據(jù)穿戴設(shè)備的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)等。此外，存儲器702可以包括高速隨機(jī)存取存儲區(qū)702，還可以包括非易失性存儲區(qū)702，例如至少一個(gè)磁盤存儲器件、閃存器件、或其他易失性固態(tài)存儲器件。

通信接口703，用于上述控制過程中智能手環(huán)與無人機(jī)相對方位控制裝置及其他設(shè)備或通信網(wǎng)絡(luò)通信。通信接口703是處理器704與外界子系統(tǒng)進(jìn)行通信的接口，用于處理器704與外界系統(tǒng)之間信息的傳輸，以達(dá)到控制子系統(tǒng)的目的。

處理器704是智能手環(huán)的控制中心，利用各種通信接口703和線路連接整個(gè)穿戴設(shè)備的各個(gè)部分，通過運(yùn)行或執(zhí)行存儲在存儲區(qū)702內(nèi)的軟件程序和/或模塊，以及調(diào)用存儲在存儲區(qū)702內(nèi)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行穿戴設(shè)備的各種功能和處理數(shù)據(jù)，從而對穿戴設(shè)備進(jìn)行整體監(jiān)控?？蛇x的，處理器704可包括一個(gè)或多個(gè)處理單元；優(yōu)選的，處理器704可集成應(yīng)用處理器和調(diào)制解調(diào)處理器，其中，應(yīng)用處理器主要處理操作系統(tǒng)、用戶界面和應(yīng)用程序705等，調(diào)制解調(diào)處理器主要處理無線通信?？梢岳斫獾氖?，上述調(diào)制解調(diào)處理器也可以不集成到處理器704中。

一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序705，優(yōu)選地，這些應(yīng)用程序705都被存儲在所述存儲區(qū)702中并被配置為由所述一個(gè)或多個(gè)處理器704執(zhí)行，所述一個(gè)或多個(gè)程序被配置為用于執(zhí)行用于用于穿戴設(shè)備的無人機(jī)相對方位輔助控制方法的任何實(shí)施例所實(shí)現(xiàn)的功能。

紅外發(fā)光組件709，預(yù)設(shè)一個(gè)或多個(gè)紅外點(diǎn)光源，如紅外發(fā)光二極管等，用于發(fā)射紅外光。

指示燈710，其閃動模式可為預(yù)設(shè)模式或?yàn)楦鶕?jù)告警指令表征的不同的無人機(jī)方位偏離狀態(tài)而對應(yīng)設(shè)置的模式；用于提示用戶當(dāng)前的無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該穿戴設(shè)備所包括的處理器704還具有以下功能：

基于信任連接，接收無人機(jī)的用于驅(qū)動穿戴設(shè)備發(fā)射紅外光的驅(qū)動指令；

響應(yīng)于所述驅(qū)動指令，驅(qū)動穿戴設(shè)備預(yù)置的紅外發(fā)光組件發(fā)射紅外光，使得無人機(jī)基于紅外成像確定手勢區(qū)域和表征相對方位預(yù)設(shè)值的手勢指令類型，以應(yīng)用于無人機(jī)相對方位控制；

基于信任連接，接收無人機(jī)的告警指令；

響應(yīng)于所述告警指令，控制穿戴設(shè)備啟動振動馬達(dá)和/或開啟指示燈，以提示用戶當(dāng)前無人機(jī)處于方位偏離狀態(tài)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以理解，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序指令來控制相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括：只讀存儲器(ROM，ReadOnly Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁盤或光盤等。

以上對本發(fā)明所提供的無人機(jī)相對方位控制方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。