[发明专利]基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法及系统

权利要求书

1.一种基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，所述无人机避障方法包括：

步骤一，通过双目相机对障碍物进行立体匹配以获取无人机前方障碍物的实时位置信息；

步骤二，根据所述无人机前方障碍物的实时位置信息获取无人机在当前方向上的最大可飞区域；

步骤三，对所述无人机的最大可飞区域进行判断，如果所述最大可飞区域属于安全飞行区域，调整无人机航向直至无人机完成避障；如果所述最大可飞区域不属于安全飞行区域，云台转动以调整双目相机位置，重复步骤一至步骤三，直至在调整后的双目相机位置下，所述无人机的最大可飞区域属于安全飞行区域，调整无人机航向直至无人机完成避障；

步骤四，判断云台是否有转动，如果云台存在转动动作，根据IMU模块记录的相机偏转角控制无人机恢复至初始航向，云台回转至初始位置，完成无人机的避障飞行。

2.根据权利要求1所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：采用ELAS立体匹配算法并利用双目相机对障碍物进行立体匹配以获取无人机前方障碍物的实时位置信息。

3.根据权利要求2所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：根据所述无人机前方障碍物的实时位置信息分割出障碍区，根据分割出的障碍区并利用中心扩散法获取无人机在当前方向上的最大可飞区域。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，在所述步骤三中，如果当前双目相机角度下所述无人机的最大可飞区域属于安全飞行区域，调整无人机航向直至无人机完成避障具体包括：如果当前双目相机角度下所述无人机的最大可飞区域大于或等于安全区域，所述无人机的最大可飞区域属于安全飞行区域，将最大可飞区域的中心作为无人机的飞行目标方向，调整无人机航向直至无人机完成避障。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，在所述步骤三中，如果当前双目相机角度下所述无人机的最大可飞区域小于安全区域，所述无人机的最大可飞区域不属于安全飞行区域。

6.根据权利要求5所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障方法，其特征在于，在所述步骤三中，云台转动以调整双目相机位置具体包括：云台绕第一方向转动以调整双目相机位置或云台绕第二方向转动以调整双目相机位置，所述第一方向与所述第二方向相垂直。

7.一种基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障系统，其特征在于，所述无人机避障系统使用如权利要求1至6中任一项所述的无人机避障方法。

8.根据权利要求7所述的基于双目视觉与IMU相结合的无人机避障系统，其特征在于，所述无人机避障系统包括：

无人机(10)；

云台(20)，所述云台(20)可转动地设置在所述无人机(10)上；

双目相机(30)，所述双目相机(30)固定设置在所述云台(20)上，所述云台(20)可带动所述双目相机(30)绕第一方向及第二方向转动，所述双目相机(30)用于获取无人机前方信息以判断所述双目相机(30)前方障碍物的实时位置；

IMU模块，所述IMU模块设置在所述双目相机(30)上，所述IMU模块用于记录所述双目相机(30)的转动角度；

控制单元，所述控制单元用于根据所述双目相机(30)采集的图像以及所述IMU模块采集的角度信息以控制无人机完成避障飞行。