[发明专利]一种基于区间流场的无人机避障系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于区间流场的无人机避障系统及方法，该系统包括该系统包括硬件模块、软件模块和控制模块；所述硬件模块包括多旋翼无人机、单目摄像头、四核处理器和飞行控制器，所述软件模块用一种LK金字塔稀疏光流避障算法，主要根据光流强度进行区分障碍物的区分，所述控制模块主要基于ID识别的形式，分别对8个方向进行编码。所述方法是系统在硬件上主要采用单目摄像头获取图像序列，经Odroid U3处理器进行处理，采用串口与Pixhawk飞控进行通信，然后再执行8个控制指令左、右、上、下、左上、左下、右上、右下避障。其中，避障算法采用LK金字塔稀疏光流，通过将流场分成层次清晰的上、中、下和左、中、右6个区间，相互对比这6个区间的流场，从而进行8个方向上的决策。

主权项

一种基于区间流场的无人机避障系统，其特征在于，该系统包括该系统包括硬件模块、软件模块和控制模块；所述硬件模块包括多旋翼无人机、单目摄像头、四核处理器和飞行控制器，所述软件模块用一种LK金字塔稀疏光流避障算法，主要根据光流强度进行区分障碍物的区分，所述控制模块主要基于ID识别的形式，分别对8个方向进行编码；所述多旋翼无人机搭载GPS接收模块，主要获取无人机位置（x,y）,在飞行中给予一定的高度；所述单目摄像头采用普通的网络摄像头或者拍照摄像头，帧率为30fps，分辨率为640*480，进行环境感知； 所述四核处理区是一种Odroid U3的2G内存四核处理器，同时能够运行在典型的ubuntu等linux系统；所述飞行控制机采用Pixhawk主要控制无人机的飞行，利用自动控制系统能够对飞机的构形、飞行姿态和运动参数等实施控制。