[发明专利]一种飞行器空间实时定位系统的方法

权利要求书

1.一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

飞行器空间实时定位系统上的摄像机抓取实时图像，将图像数据网格化，把摄像机获得的图像输送到CPU进行目标识别，获取目标的实时坐标，将所有的摄像机抓取到的目标进行坐标计算，可以计算出目标的坐标，从而确定所有的摄像机与目标的位置关系，即飞行器与目标的位置关系。如果偏离既定区域，便驱动旋翼使飞行器重新回到该区域；要使飞行器保持在目标的上方，还需要加一个水平仪驱动旋翼来矫正，维持飞行器在目标上方飞行。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，具体过程如下：

步骤1，目标识别：根据目标的特征，CPU从摄像头所摄影像中识别出目标；

步骤2，标定目标应在区域：标定某一块区域为目标的应在区域；

步骤3，确定目标所在点：根据目标出现在摄像头所摄图像中的位置给出其在摄影图像中的平面坐标；

步骤4，确定目标像素点大小：通过计算摄像机所摄取的图像中目标像素点的数量，定义目标大小；

步骤5，对比目标的平面坐标和应在区域坐标，判断目标是否在应在区域中，在应在区域则不进行后续操作，保持判断目标是否在应在区域中即可，不在应在区域则先判断目标的平面坐标在应在区域坐标的哪个位置，再决定出应如何调动摄像机驱动模块进行调节；

步骤6，通过比较两个摄像机所摄取的图像中目标像素点的数量，判断出目标更靠近哪个摄像机，再决定出应该往哪个摄像机调近，才能使目标维持在两摄像机中间的正下方某一块区域；

步骤7，摄像机驱动模块分为多个摄像机小驱动模块，多个摄像机小驱动模块分别能实现飞行器左移，右移，前移，后移，直线上升，直线下降；

步骤8，头顶平衡飞行过程：实现飞行器处于目标上方长时间的平衡稳定飞行；该过程把水平仪检测到的飞行器的水平状态进行处理，判断出应如何调整旋翼，防止飞行器倾斜过度，再驱动旋翼执行；

步骤9，旋翼过程：由摄像机驱动模块和水平校准模块调用，通过旋翼正反转来控制飞行器状态。

3.根据权利要求2所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，所述飞行器空间实时定位系统包括飞行器、水平仪以及固定在飞行器上的多个摄像机；通过摄像机所拍摄的图像的相交区域来实时定位目标，再由水平仪使飞行器保持在目标上方。

4.根据权利要求3所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，所述飞行器为无人机，或者悬浮气球，或者悬浮伞。

5.根据权利要求2所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，所述摄像机用于位置定位和距离定位；任意两个摄像机拍摄到的画面都存在相交的区域。

6.根据权利要求2所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，所述摄像机用于分辨定位目标的颜色及形状特征。

7.根据权利要求2所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，所述水平仪还用于检测飞行器的状态，并通过旋翼控制。

8.根据权利要求2所述的一种飞行器空间实时定位系统的方法，其特征在于，步骤6-9中，摄像机的调整过程为：以摄像机1视野中的上北下南左西右东为标准；X1、X2、Y1、Y2分别为摄像机1视野中既定区域的左边、右边、下边、上边边缘坐标；X、Y则分别为目标在摄像机1视野中的X轴坐标和Y轴坐标；

1)如果Y大于Y2，则飞行器直线上升一段距离，直至在Y1～Y2之间的某一值；相反，如果Y小于Y1，则飞行器直线下降一段距离，直至在Y1～Y2之间的某一值；

2)如果X大于X2，则飞行器水平右移一段距离，直至在X1～X2之间的某一值；相反，如果X小于X1，则飞行器水平左移一段距离，直至在X1～X2之间的某一值；

3)如果摄像机1所摄取的图像中目标像素点的数量比摄像机2多的部分超过某一限度值，说明目标偏靠近摄像机1，则飞行器往摄像机1水平移动一段距离，使目标远离摄像机1一点，直至多的部分低于某一限度值的某一合适值；相反，如果摄像机1所摄取的图像中目标像素点的数量比摄像机2少的部分超过某一限度值，说明目标偏靠近摄像机2，则飞行器往摄像机2水平移动一段距离，使目标靠近摄像机1一点，直至少的部分低于某一限度值的某一合适值；

4)当出现意外时，比如正常运行一段时间后，目标突然消失，或者摄像机检测不到目标，则飞行器保持原先的飞行状态飞行一段时间，这段时间内，目标如果还没出现，或者还没被检测到，则飞行器自动直线下降落地停靠。