[发明专利]无人机避障方法及无人机

权利要求书

1.一种无人机避障方法，其特征在于，包括：

通过双目相机获取当前环境图像的立体视差图；

将所述立体视差图中的像素点进行聚类，获得多个聚类区域；

基于每一个聚类区域，计算每一个聚类区域对应的环境区域到无人机的飞行距离；

确定每一个聚类区域中的目标像素点的位置坐标；

基于每一个聚类区域的目标像素点，按照如下位置坐标公式计算获得所述每一个聚类区域对应的环境区域在立体坐标系中的位置坐标；

所述位置坐标计算公式为：

其中，(X,Y,Z)为所述环境区域在立体坐标系中的位置坐标，Z表示所述每一个聚类区域对应的环境区域到所述无人机的飞行距离，T_x表示所述双目相机的基线，f表示所述双目相机的焦距，(x,y)表示任一聚类区域中所述目标像素点的位置坐标，d表示所述任一聚类区域中所述目标像素对应的视差，(c_x,c_y)为所述双目相机矫正后的成像原点；

判断每一个环境区域与所述无人机的飞行距离是否大于距离阈值；

如果所述无人机的飞行方向对应的环境区域与所述无人机的飞行距离大于距离阈值，从飞行距离大于距离阈值的环境区域中选择飞行距离最远的一个环境区域作为候选区域；

判断所述候选区域是否满足飞行条件；

如果是，将所述候选区域作为绕飞区域；

如果否，从飞行距离大于距离阈值且不包括所述候选区域的环境区域中选择飞行距离最远的一个环境区域作为候选区域，并返回判断所述候选区域是否满足飞行条件的步骤继续执行；

计算所述无人机转向所述任一个绕飞区域的旋转角度，并控制所述无人机按照所述旋转角度进行绕飞。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述立体视差图中的像素点进行聚类，获得多个聚类区域包括：

将未标记的任一个像素点作为目标像素点，从所述目标像素点的相邻像素点开始，依次判断各个像素点与所述目标像素点的像素差值是否在预设范围内；

将所述目标像素点的相邻区域中与所述目标像素点的像素差值在预设范围的像素点，标记为与所述目标像素点属于同一个聚类区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将未标记的任一个像素点作为目标像素点，从所述目标像素点的相邻像素点开始，依次判断各个像素点与所述目标像素点的像素差值是否在预设范围内包括：

将未标记的任一个像素点作为目标像素点，从所述目标像素点的每一个相邻像素点开始，依次判断连续相邻的各个像素点与所述目标像素点的像素差值是否在预设范围内直至任一个像素点与所述目标像素点的像素差值未在所述预设范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过双目相机获取当前环境图像的立体视差图包括：

对所述双目相机进行标定，获得由所述双目相机的焦距、基线以及原点偏移量构成的Q矩阵；

基于所述Q矩阵对所述双目相机获取的所述当前环境图像进行图像矫正，获得矫正图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

如果所述无人机的飞行方向对应的环境区域与所述无人机的飞行距离大于距离阈值，控制所述无人机按照原始路线飞行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

如果任一个候选区域均不满足所述飞行条件，控制所述无人机悬停。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述无人机转向所述任一个绕飞区域的旋转角度，并控制所述无人机按照所述旋转角度进行绕飞，包括：

按照所述绕飞区域对应的位置坐标，计算所述无人机在所述绕飞区域的旋转的角度并控制所述无人机按照所述旋转角度进行绕飞。