[發(fā)明專利]景深避障方法、設(shè)備及無人飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710121590.7
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106960454B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王峰;李賓;張慶峰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢星巡智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/529;G05D1/10;G05D1/00
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 黃藝平

本發(fā)明公開一種景深避障方法、設(shè)備及無人飛行器。該景深避障方法包括：S1控制攝像裝置拍攝指定場景獲取第一圖像和第二圖像，第一圖像包括多個第一子圖像，第二圖像包括多個第二子圖像；S2計算第一子圖像和相對應(yīng)的第二子圖像的匹配相似度，獲取匹配特征點(diǎn)；S3檢測第一子圖像相對于對應(yīng)的第二子圖像的遮擋點(diǎn)；S4對第一子圖像的遮擋點(diǎn)進(jìn)行恢復(fù)；S5獲取初始場景深度圖；S6利用高斯分布對初始場景深度圖進(jìn)行深度優(yōu)化，以獲取場景深度圖；S7濾除場景深度圖的噪聲；S8依據(jù)濾除噪聲后的場景深度圖，控制無人飛行器避開障礙物。本發(fā)明的景深避障方法、設(shè)備及無人飛行器，具有在飛行中判斷障礙物時芯片運(yùn)算量小且障礙物判斷準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種景深避障方法、設(shè)備及無人飛行器。

背景技術(shù)

無人機(jī)是一種有動力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù)并能重復(fù)使用的飛行器。能夠利用無線遙控設(shè)備和自身的控制裝置進(jìn)行控制的不載人飛行器，例如無人直升機(jī)、無人固定翼機(jī)、無人傘翼機(jī)等等。該無人機(jī)可以用于掛載拍攝裝置，用于航拍、測繪、偵查等等。

目前，隨著無人機(jī)應(yīng)用越來越普及，常常發(fā)生人為操作失誤而導(dǎo)致無人機(jī)與飛行場所內(nèi)的障礙物發(fā)生碰撞的事故，為此人們越來越關(guān)注無人機(jī)的避障技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中的無人機(jī)避障技術(shù)大多采用紅外傳感測距避障、超聲波測距避障和視覺避障等技術(shù)，其中，紅外傳感測距避障技術(shù)在遇到玻璃或鏡面反射時效果很差，超聲波測距避障則只是用于距離較近的情況，而且超聲波受到環(huán)境干擾的可能性很大。在視覺避障方面，對比文件1（CN105787447A）公開一種無人機(jī)基于雙目視覺的全方位避障的方法及系統(tǒng)。無人機(jī)四周均布設(shè)有雙目攝像裝置，并且所述雙目攝像裝置實(shí)時拍攝，其使用至少8個相機(jī)，一方面耗電量高，另一方面對處理器芯片的運(yùn)算能力要求和硬件設(shè)施的散熱性能要求都相當(dāng)高。而且，現(xiàn)有技術(shù)中采用雙目攝像裝置時并未考慮遮擋物出現(xiàn)等情況，對障礙物判斷未必準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是基于以上一個或多個問題，提供一種景深避障方法、設(shè)備及無人飛行器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無人飛行器在飛行中判斷障礙物時芯片運(yùn)算量大以及障礙物判斷不準(zhǔn)確的問題。

本發(fā)明提供一種景深避障方法，所述景深避障方法主要包括以下步驟：

S1 控制攝像裝置拍攝指定場景獲取第一圖像和第二圖像，所述第一圖像包括多個第一子圖像，所述第二圖像包括多個第二子圖像；

S2 計算所述第一子圖像和相對應(yīng)的第二子圖像的匹配相似度，獲取匹配特征點(diǎn)；

S3 檢測所述第一子圖像相對于對應(yīng)的所述第二子圖像的遮擋點(diǎn)；

S4 對所述第一子圖像的所述遮擋點(diǎn)進(jìn)行恢復(fù)；

S5 獲取初始場景深度圖；

S6 利用高斯分布對所述初始場景深度圖進(jìn)行深度優(yōu)化，以獲取場景深度圖；

S7 濾除所述場景深度圖的噪聲；

S8 依據(jù)濾除噪聲后的場景深度圖，控制所述無人飛行器避開障礙物。

優(yōu)選地，所述景深避障方法在所述步驟S1之前還包括以下步驟：

S01 對所述攝像裝置進(jìn)行標(biāo)定，獲取所述攝像裝置的性能參數(shù)；

S02 所述攝像裝置包括雙目攝像頭時，對所述攝像裝置進(jìn)行校正，所述校正包括畸變校正和標(biāo)準(zhǔn)化。

優(yōu)選地，所述步驟S2具體包括：

S21 選取所述第一子圖像的一中心像素點(diǎn)為待匹配點(diǎn)；

S22基于圖像灰度信息獲取與所述第一子圖像相對應(yīng)的第二子圖像，以所述第一子圖像的中心像素點(diǎn)和所述第二子像素的中心像素點(diǎn)作為匹配點(diǎn)對；