[发明专利]配有识别信标的无人驾驶飞机套件

说明书

本发明涉及配有识别信标的无人驾驶飞机系统。

本发明的尤为先进的应用在于无线电控制的无人驾驶飞机的领域。

无人驾驶飞机是通过无线电控制遥控驾驶的飞行机器。某些无人驾驶飞机被称为旋转翼无人驾驶飞机，且它们可使用任何已知的直升机构造。

已知无线电控制的玩具例如出于再现战斗之目的可配有虚拟射击发生器。在特定环境下，有必要评估攻击玩具向目标玩具发射的每次虚拟射击从而确定游戏是如何进展的。

为此，还已知提供带有摄像机的玩具，摄像机模拟和虚拟射击发生器关联的视野。因此，当攻击玩具发射虚拟射击时，如果在攻击玩具的摄像机提供的图像中检测到了目标玩具，则视为攻击玩具发射的虚拟射击击中了目标玩具。

为了自动地在图像中检测目标，有可能使用识别目标玩具的形状和/或特征点的方法。

一种这样的方法例如被描述于以下文献中：L.Younes″Invariance，déformations et reconnaissances de formes″[恒定性、变形、以及形状识别]，公开于Collection Mathématiques et Applications，2004春季刊(Springer)第44卷。

JP2008-161425A描述了具有用于在摄像机获取的图像中识别目标的这种形状识别装置的玩具。

然而，该技术要求很大的计算能力，并且可能难以在某些形状相对简单和寻常的无人驾驶飞机上实现。结果，这种虚拟射击检测器无法在不致使无人驾驶飞机过于昂贵的前提下安装到无人驾驶飞机上。

例如在FR 2 912 318 A1(鹦鹉股份有限公司(Parrot SA))中描述的第二种方法使用安置在无人驾驶飞机上的发光二极管(LED)以使其更容易在图像中识别，该方法使用此LED特有的特征，例如闪烁速度。

然而，可能发生的发光度的大幅变化(例如，当无人驾驶飞机改变其向太阳和/或人工光源的曝光角度时)将使识别来自LED的光(在实践中意味着识别被白色光晕包围的红点)变得困难。发光度的大幅变化产生LED的错误识别，从而即使当攻击无人驾驶飞机的视野内没有目标无人驾驶飞机时，虚拟射击也被确认。

US6453055B1和JP2004-185630A描述了在地面移动的机器人系统，每个机器人以彩色球或带有不同颜色的平行条纹的圆盘来予以标识，每个机器人以独特的颜色来编码。向下观察地面的摄像机分析场景的图像，由色彩识别系统来标识机器人，并从中推导每个机器人在地面上的位置。

该技术在其考虑的环境下是有效的，即，具有确定的形状和大小的平的地面被其视野覆盖地面的整个表面的摄像机来总体观察。由于背景是一致的，所以相对容易识别在其上找到的机器人，从而随后通过分析每个机器人所携带的色彩图案来标识它们。

然而，无人驾驶飞机在无论户外或室内的开放空间内飞行时，可能被摄像机所拾取的极多种类的背景图像构成了对识别色彩的不可忽视的干扰。图像不光具有包括大量干扰细节和极强可变对比度差别的室内或户外背景，而且图像在比色方面，无论户外(树和草坪、天空、车辆、建筑或背景中的其它物体…)还是室内(带有较暖或较冷色温的光照，家居、墙、以及地表覆盖物的颜色…)，也是非常复杂和多变的。

本发明的目的之一是提供一种无人驾驶飞机识别系统，其允许无人驾驶飞机在其机载摄像机所摄取的图像中高度可靠地被检测到，从而确认在其之间发射的虚拟射击，并且本发明的目的是在可能非常不同且可能包括多种可能干扰识别的元素的诸多环境中实现这一点。

为达此目的，本发明提供各自安装有摄像机的遥控无人驾驶飞机的系统，其允许通过在攻击无人驾驶飞机发射虚拟射击时其摄像机所提供的视频图像中识别目标无人驾驶飞机，从而确认从攻击无人驾驶飞机到目标无人驾驶飞机的虚拟射击，该系统的特征在于：识别装置包括安置在目标无人驾驶飞机上并涂有第一色彩的两个第一条纹的信标，所述第一色彩反射位于590纳米(nm)到745nm范围内的第一波长的光，并且第一条纹位于第二色彩的至少一个第二条纹的两侧，所述第二色彩反射位于445nm到565nm范围内的第二波长的光。

一种无人驾驶飞机系统，每个无人驾驶飞机具有此处所述的信标，允许在视频图像内容易且简便地确认射击，同时还确保该确认是非常可靠的。将涂有不同颜色的条纹的信标安置在无人驾驶飞机上使得该无人驾驶飞机和可简便且迅速地检测的图案相关联。此外，让第一色彩的两个条纹将第二色彩的中间条纹置于中间使得无人驾驶飞机和特定的交错条纹相关联，从而在检测中可能标识哪个无人驾驶飞机被检测到了。