[发明专利]基于无人机的障碍物检测方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于无人机的障碍物检测方法及装置，该方法包括：基于无人机的图像采集装置采集实时视觉图像信息；根据光流算法计算所述视觉图像信息的光流，将所述光流与预设阈值进行比较以获取障碍物的第一位置数据；基于无人机的激光雷达检测所述障碍物的距离值，并根据所述距离值计算得到所述障碍物的第二位置数据；将所述第一位置数据与第二位置数据及进行数据拟合，以获得所述障碍物的实际位置数据。通过上述方法，能够准确地判断障碍物的距离，根据障碍物的位置数据做出相应的避障动作，能够取得很好的避障效果并且提高了运算速度。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种基于无人机的障碍物检测方法及装置。

背景技术

随着无人机的推广与普及，各个领域对无人机的需求都在迅速增长。而无人机的避障技术一直都是大家关注的焦点，也是评价无人机安全性能的重要指标。

常用的避障技术主要有激光雷达避障、超声波传感器避障和视觉传感器避障等，无人机由于受限于体积与载重，采用视觉传感器来实现避障已成为当前微小型无人机环境感知及避障的主流研究方向。

传统的视觉避障方法采用较多的是基于双目视觉的避障方法，双目视觉信息能够比较方便的计算出无人机与障碍物之间的相对距离，从而根据距离来感知和规避障碍物。但这一方法也存在明显的缺陷，由于双目摄像头之间需要维持一定的距离，在一定程度上会影响无人机的体积和布局。此外，无人机在运动过程中会遇到静态障碍物和动态障碍物，而对于运动障碍物，传统的视觉避障方法不能做出精准的判断。

发明内容

本发明实施例提供一种基于无人机的障碍物检测方法及装置，能够提升对障碍物距离判断的准确性。

一种基于无人机的障碍物检测方法，包括：

基于无人机的图像采集装置采集实时视觉图像信息；

根据光流算法计算所述视觉图像信息的光流，将所述光流与预设阈值进行比较以获取障碍物的第一位置数据；

基于无人机的激光雷达检测所述障碍物的距离值，并根据所述距离值计算得到所述障碍物的第二位置数据；

将所述第一位置数据与第二位置数据及进行数据拟合，以获得所述障碍物的实际位置数据。

可选的，在其中一个实施例中，所述根据光流算法计算所述视觉图像信息的光流，将所述光流与预设阈值进行比较以获取障碍物的第一位置数据，包括：

根据金字塔LK光流算法计算所述视觉图像信息的LK光流；所述LK光流可以分解为径向光流与切向光流；

基于所述LK光流构建光流模型，根据连续两帧图像的光流模型计算所述无人机沿切向移动产生的切向光流；

根据所述LK光流与切向光流的向量差计算无人机沿径向移动产生的径向光流，比较所述径向光流与预设阈值的大小以获取障碍物的第一位置数据。

可选的，在其中一个实施例中，所述基于所述LK光流构建光流模型，根据连续两帧图像的光流模型计算所述无人机沿切向移动产生的切向光流，包括：

获取无人机飞行过程中采集的连续两帧图像；

基于径向光流与图像的中点共线，根据空间中的物点在两帧图像上的坐标计算出切向光流。

可选的，在其中一个实施例中，所述比较所述径向光流与预设阈值的大小以获取障碍物的第一位置数据，包括：

根据障碍物对无人机飞行产生影响的距离范围确定所述预设阈值；

当所述径向光流大于所述预设阈值时，则障碍物处于对无人机飞行产生影响的距离范围内；

当所述径向光流小于或等于所述预设阈值时，则障碍物处于对无人机飞行产生影响的距离范围之外。