[发明专利]基于超声波和双目视觉的无人机低空避障方法

权利要求书

1.基于超声波和双目视觉的无人机低空避障方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、开启八路超声波，并确定无人机的飞行方向角并开启相应区域的双目摄像头；

步骤二、通过双目摄像头获取无人机前方的环境图像根据获取的环境图像识别无人机前方是否有目标对象；如果前方识别出目标对象，则基于无人机当前的姿态信息以及根据环境图像所获取的目标对象深度值，判断前方目标对象是否会影响无人机继续飞行；基于目标对象深度值计算出无人机与目标对象的垂直距离和无人机的水平距离；如果前方所识别的目标对象的垂直距离低于或等于阈值且水平距离小于阈值，无人机采取避障措施；如果前方所识别的目标对象的垂直距离高于阈值，则无人机不采取避障措施，仍然保持当前飞行方向继续飞行；其中姿态传感器为三轴传感器和三轴加速度计，用于获取的无人机俯仰角、横滚角以及偏航角；目标对象深度值通过双目视差图获取；

步骤三、无人机飞行过程中一直开启八路超声波，防止检测的死区突然出现障碍物，当超声波检测到障碍物时，判断障碍物在哪个位置，若判断的障碍物不同于飞行方向，打开相应位置的双目视觉检测是否需要避障，重复步骤二的避障方法。

2.如权利要求1所述的基于超声波和双目视觉的无人机低空避障方法，其特征在于：所述步骤一中确定无人机的飞行方向角并开启相应区域的双目摄像头，具体如下：

①规定无人机向前飞行的俯仰角为正，无人机向左飞行的横滚角为正，无人机若只存在俯仰角，则根据俯仰角的正负选择开启前摄像头或者后摄像头；

②若无人机只存在横滚角，则根据横滚角的正负选择开启左摄像头或者右摄像头；

③若无人机存在俯仰和横滚角，设无人机俯仰角为γ，横滚角为φ，其中偏航角λ角度处于(-π,π)，俯仰角γ处于横滚角φ处于无人机所受的合力为F，开始时F＝mg；无人机变化状态可以看做是先进行俯仰再横滚，或者相反；F对应的yz平面的F_y＝FCOSφ，则y轴的分量为Y＝F_ySinγ＝FCOSφSinγ，同理对应的xz平面X＝FSinφ；通过X,Y轴的分量值，则可计算出y轴偏向x轴的角度κ：

若κ<0，则κ＝κ+360，计算得到κ在(0°，360°)区间内，其中以y的正轴为0°；若κ角度在第i区域的不重叠部分或第i重叠区(i＝1,2,3,…8)，则打开第i区域的双目摄像头，更有利于自主避障。