[发明专利]一种避障方法、装置和无人机

说明书

本发明实施例公开了一种避障方法、装置和无人机。所述方法包括：获取所述摄像装置在至少两个不同焦距下的检测图像；根据所述至少两个不同焦距下的检测图像确定检测区域中存在障碍物；根据至少两个不同焦距下的所述检测图像获取所述障碍物的位置信息。本发明实施例通过设置摄像装置至至少两个不同焦距，并获取不同焦距下的检测图像，然后根据不同焦距下的检测图像确认检测区域中是否存在障碍物，以及根据检测图像获得障碍物的位置信息。由于摄像装置变焦操作的快速性，不需要通过GPS和机载惯性器件精准获取飞机的位置和姿态信息，避免了惯性器件造成的测量干扰和定位误差，提高了计算精度。

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，特别涉及一种避障方法、装置和无人机。

背景技术

在无人机自主返航或者自主飞行过程中，需采用视觉信息进行障碍物检测，障碍物检测大致可分为：单目立体视觉远距离检测和双目立体视觉近距离检测。双目立体视觉近距离检测的检测范围由左、右目图像基线长短决定，检测范围受限制。因此进行远距离障碍物检测时多采用单目立体视觉原理，依据前视双目摄像头中的左目(或者右目，以下统称为单目)进行不同位置的拍摄，获得不同视角的场景图像，进而通过匹配同一点在不同视角图像中的像素位置差获取该点的深度信息。

然而，上述检测过程需要通过全球定位系统(Global Positioning System，GPS)和机载惯性器件精准获取飞机的位置和姿态信息，深度信息的计算精度直接受上述仪器的解算数据影响，飞行中往往由于机载惯性器件累积误差的存在和定位精度的不足导致图像解算结果不可靠。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种避障方法、装置和无人机，可以避免障碍物检测过程中机载惯性器件造成的测量干扰和定位误差，计算精度高。

第一方面，本发明实施例提供了一种避障方法，用于无人机，所述无人机包括摄像装置，所述摄像装置支持光学变焦，所述方法包括：

获取所述摄像装置在至少两个不同焦距下的检测图像；

根据所述至少两个不同焦距下的检测图像确定检测区域中存在障碍物；

根据至少两个不同焦距下的所述检测图像获取所述障碍物的位置信息。

在本发明的一实施例中，所述位置信息包括所述障碍物与所述无人机的距离S，以及所述障碍物与所述无人机的高度差H；

所述根据至少两个不同焦距下的所述检测图像获取所述障碍物的位置信息，包括：

计算所述障碍物与所述无人机的距离S以及所述障碍物与所述无人机的高度差H：

其中，θ为所述无人机的飞行方向与水平方向的夹角，f1为所述摄像装置位于第一焦距时像平面距离光心的距离，h1为所述摄像装置位于第一焦距时所述障碍物在所述像平面中心以上的成像高度，f2为所述摄像装置位于第二焦距时像平面距离光心的距离，h2为所述摄像装置位于第二焦距时所述障碍物在所述像平面中心以上的成像高度，0≤θ＜90度。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括：

根据所述障碍物的位置信息调整所述无人机的速度方向，以躲避所述障碍物。

在本发明的一实施例中，所述根据所述障碍物的位置信息调整所述无人机的速度方向，包括：

将所述无人机的速度方向向上调整方向偏角A，其中，所述方向偏角A为：

其中，λ为安全系数。

在本发明的一实施例中，所述方法还包括：

调整所述摄像装置面向检测区域。