[发明专利]飞行装置、飞行控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种飞行控制方法，包括：获取飞行装置的相机模组采集的图像以及获取飞行装置的距离传感器感测到的飞行装置的高度；确定飞行装置当前所处的场景；根据采集的两帧相邻图像以及飞行装置所处的场景，计算两帧相邻图像的图像X、Y偏移量；获取飞行装置的加速度传感器侦测的飞行装置的加速度及角速度，并根据加速度及角速度对所述图像X、Y偏移量进行补偿得到图像校正偏移量；以及通过相机模组的镜头焦距、高度及图像校正偏移量计算世界坐标的X、Y偏移量，并根据所述两帧相邻图像采集的时间间隔以及世界坐标的X、Y偏移量求出飞行装置的速度。本发明还提供一种飞行控制系统及飞行装置，可在无GPS信号时对飞行装置进行速度侦测及定位控制。

【技术领域】

本发明涉及一种方法，尤其涉及一种用于控制飞行装置的飞行控制方法、飞行控制系统及飞行装置。

【背景技术】

目前，无人机等飞行装置由于其便捷性和安全性，已经广泛应用于农业生产、地质勘测、气象监测、电力线巡查、抢险救灾辅助、视频拍摄、地图绘建等领域。在无人机的控制中，对无人机进行速度侦测及/或定位控制，是一个关键的技术。目前对无人机进行速度侦测及/或定位控制大都通过GPS(global positioning system，全球定位系统)进行定位，然而，当无人机处于GPS信号较弱或GPS信号未覆盖的区域时，将无法对无人机进行速度侦测及/或定位控制。此外，目前对无人机进行速度侦测及/或定位控制大都通过基于一通用场景的算法进行，然而，当无人机实际处于场景与该通用场景差别较大时，基于通用场景的算法往往导致无法准确地定位。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种飞行装置及飞行控制方法，不依赖GPS即可对飞行装置进行速度侦测及定位控制。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案。

一方面，本发明提供一种飞行控制系统，用于控制一飞行装置，该飞行控制系统包括获取模块，用于获取飞行装置的相机模组采集的图像以及获取飞行装置的距离传感器感测到的飞行装置的高度；场景确定模块，用于确定飞行装置当前所处的场景；图像偏移量确定模块，用于根据相机模组采集的两帧相邻图像以及飞行装置当前所处的场景，计算该两帧相邻图像中的第二帧图像相对于第一帧图像的图像X偏移量及图像Y偏移量；偏移量校准模块，用于获取飞行装置的加速度传感器侦测到的飞行装置在三维方向上的加速度及角速度，并根据该飞行装置的加速度及角速度对该图像X、Y偏移量进行补偿而得到包括校正后的图像X偏移量和图像Y偏移量的图像校正偏移量；以及速度计算模块，用于通过相机模组的镜头焦距、飞行装置的高度以及该图像校正偏移量计算该图像校正偏移量对应的世界坐标的X、Y偏移量，并根据该两帧相邻图像采集的时间间隔以及该世界坐标的X、Y偏移量求出该飞行装置的速度。

在一些实施例中，所述飞行控制系统还包括一运行控制模块，用于至少基于该飞行装置的速度对飞行装置进行定位及/或悬停控制。

在一些实施例中，所述场景确定模块根据相机模组采集的图像中的至少一个参数确定飞行装置所处的场景，所述图像偏移量确定模块根据飞行装置所处场景对应的算法分析该两帧相邻图像中的参数的变化而计算该两帧相邻图像中的第二帧图像相对于第一帧图像的图像X、Y偏移量。

在一些实施例中，所述至少一个参数包括纹理，所述场景确定模块采用sobel梯度算法对图像进行处理，得到梯度矩阵，统计梯度矩阵中梯度大于第一预定阈值的像素的个数，并在判断所统计像素的个数大于第二阈值时，认为当前场景为纹理丰富的场景，以及在判断所统计的像素的个数小于或等于第二阈值时认为纹理比较少，当前场景为纹理较少的场景；所述图像偏移量确定模块并在当前场景为纹理丰富的场景时采用灰度模板匹配算法分析该两帧相邻图像中的参数的变化而计算该两帧相邻图像中的第二帧图像相对于第一帧图像的图像X、Y偏移量，以及在当前场景为纹理较少的场景时采用sobel梯度模板匹配算法分析该两帧相邻图像中的参数的变化而计算该两帧相邻图像中的第二帧图像相对于第一帧图像的图像X、Y偏移量。