[发明专利]一种无人机降落控制方法、降落标识及无人机

说明书

本发明提供了一种无人机降落控制方法、降落标识及无人机。控制方法包括响应于降落命令，调整无人机机载相机向下拍摄；基于拍摄的视频流或图像，进行边缘检测和多边形拟合，筛选出降落标识的外部轮廓；识别所述外部轮廓内的编码图案，基于所述编码图案的位置信息和ID信息调整无人机位姿至降落标识的正上方，并向所述降落标识降落。本发明基于降落标识，采用外部轮廓识别与二维码条形码精细识别，解决较高高度算法模型漏识别二维码的问题，根据图像或视频流的分辨率大小调整识别策略，提升视觉识别效果和效率，依据多个二维码和条形码获取无人机位置和姿态信息等，实现精准降落。

技术领域

本发明涉及无人机降落控制技术领域，尤其是一种无人机降落控制方法、降落标识及无人机。

背景技术

近年来，微型、旋翼无人机的发展和应用逐渐广泛，其有重量轻，体积小，机动性强，易操控、成本低，可垂直起降等优点，常用于摄像，监控，定时巡查等任务。而无人机的降落技术一般依赖无人机自身的定位系统，包括卫星导航定位，如GPS和北斗导航定位；惯导系统INS导航；RTK定位系统等。

在无人机降落过程中，卫星导航会因多路径、遮挡等因素会导致一系列的误差，不能满足无人机的精准降落；惯性导航系统则随着时间的积累，其误差会越来越大，无法满足无人机精准降落；RTK定位系统需要额外架设，且依赖GPS卫星等信号，可靠性和精度随环境变化，其电磁信号会受环境遮挡、山区信号接收弱等影响，不能满足无人机的精准降落。

综上可见，现有无人机降落控制方式存在降落不精准的问题。

发明内容

本发明提供了一种无人机降落控制方法、降落标识及无人机，用于解决现有无人机降落控制方式并不能实现无人机精准降落的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种无人机降落标识，所述降落标识包括外部轮廓和内部编码区，所述外部轮廓包括一个多边形或多个嵌套多边形，所述内部编码区设置在所述外部轮廓的最外层多边形的内部，所述内部编码区内设置多个编码图案，所述编码图案的尺寸由标识中心向外逐渐变大。

进一步地，所述编码图案包括多种类别的二维码编码图案，所述内部编码区包括若干层编码子区，每个编码子区内编码图案的尺寸相当，且不同类别的所述二维码编码图案交叉排列在同一编码子区内。

进一步地，所述同一编码子区内的二维码编码图案呈预设角度旋转排列，所述预设角度与距离当前编码子区最近的外接多边形的内角对应设置。

进一步地，所述二维码编码图案包括aruco二维码编码图案，qrcode二维码编码图案和barcode条形码编码图案。

本发明第二方面提供了一种基于视觉导航定位的无人机降落控制方法，基于所述的无人机降落标识，所述方法包括以下步骤：

响应于降落命令，调整无人机机载相机向下拍摄；

基于拍摄的视频流或图像，进行边缘检测和多边形拟合，筛选出降落标识的外部轮廓；

识别所述外部轮廓内的编码图案，基于所述编码图案的位置信息和ID信息调整无人机位姿至降落标识的正上方，并向所述降落标识降落。

进一步地，所述进行边缘检测和多边形拟合，筛选出降落标识的外部轮廓的过程具体为：

提取边缘检测后的二值化图像轮廓信息；

将所述轮廓信息进行多边形拟合操作，将每个轮廓位置信息均拟合成多边形；

根据降落标识筛选拟合到的多边形，得到降落标识对应多边形的外部轮廓，所述筛选包括相邻边夹角角度的筛选、边长长度的筛选和形状的筛选。

进一步地，所述降落标识筛选基于图像分辨率，采用不同的筛选标准，具体为：