[發明專利]一種基于單目視覺的無人機降落方法及裝置

在審

• 申請號: 201710216117.7
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN106927059A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 陸宏偉;周劍;王時麗;羅元泰
• 申請（專利權）人: 成都通甲優博科技有限責任公司
• 主分類號: B64D45/08
• 分類號: B64D45/08;G05D1/10
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

1.一種基于單目視覺的無人機降落方法，其特征在于，包括：

在無人機準備返航時，確定與無人機飛行終點相鄰的目標飛行引導點；

利用目標飛行引導點的位置信息，控制無人機向目標飛行引導點飛行；

當無人機處于目標飛行引導點時，將目標飛行引導點作為當前飛行點，并判斷無人機在當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息，與飛行地圖中存儲的當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息是否匹配；

若不匹配，則調整無人機的位置，并繼續執行所述判斷無人機在當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息，與飛行地圖中存儲的當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息是否匹配的步驟；

若匹配，則將下一個飛行引導點作為目標飛行引導點，并繼續執行所述利用目標飛行引導點的位置信息，控制無人機向目標飛行引導點飛行的步驟，直至無人機降落地面。

2.根據權利要求1所述的無人機降落方法，其特征在于，所述無人機降落地面之后，還包括：

向地面站發送無人機降落通知。

3.根據權利要求2所述的無人機降落方法，其特征在于，所述無人機通過安置于無人機底座的單目攝像機，獲取無人機在每個飛行引導點的單目圖像信息。

4.根據權利要求1-3中任意一項所述的無人機降落方法，其特征在于，所述在無人機準備返航時，確定與無人機飛行終點相鄰的目標飛行引導點之前，還包括：

無人機在未到達飛行終點的飛行過程中，途經每個飛行引導點時，采集每個飛行引導點的姿態信息和單目圖像信息，并根據所述每個飛行引導點的姿態信息和單目圖像信息創建所述飛行地圖。

5.根據權利要求4所述的無人機降落方法，其特征在于，根據所述每個飛行引導點的姿態信息和單目圖像信息創建所述飛行地圖，包括：

對每個飛行引導點的單目圖像信息進行預處理，并提取環境特征；

對無人機在每個飛行引導點的飛行位置進行推算，并將推算結果進行數據格式轉換；

對每個飛行引導點的環境特征和格式轉換后的飛行位置進行不確定信息融合，并進行擴展卡爾曼濾波處理，并根據每個飛行引導點的處理結果構建所述飛行地圖。

6.一種基于單目視覺的無人機降落裝置，其特征在于，包括：

目標飛行引導點確定模塊，用于在無人機準備返航時，確定與無人機飛行終點相鄰的目標飛行引導點；

無人機飛行控制模塊，用于利用目標飛行引導點的位置信息，控制無人機向目標飛行引導點飛行，并在無人機處于目標飛行引導點時，將目標飛行引導點作為當前飛行點；

判斷模塊，用于判斷無人機在當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息，與飛行地圖中存儲的當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息是否匹配；

校正模塊，用于在當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息與飛行地圖中存儲的當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息不匹配時，向所述無人機飛行控制模塊發送無人機位置調整指令，并在位置調整后觸發所述判斷模塊；

目標飛行引導點更新模塊，用于在當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息與飛行地圖中存儲的當前飛行點的姿態信息和單目圖像信息匹配時，將下一個飛行引導點作為目標飛行引導點，并觸發所述無人機飛行控制模塊，直至無人機降落地面。

7.根據權利要求6所述的無人機降落裝置，其特征在于，還包括：

無線信號傳輸模塊，用于在所述無人機降落地面之后，向地面站發送無人機降落通知。

8.根據權利要求7所述的無人機降落裝置，其特征在于，所述無人機通過安置于無人機底座的單目攝像機，獲取無人機在每個飛行引導點的單目圖像信息。

9.根據權利要求6-8中任意一項所述的無人機降落裝置，其特征在于，還包括：

飛行地圖創建模塊，用于在無人機未到達飛行終點的飛行過程中，途經每個飛行引導點時，采集每個飛行引導點的姿態信息和單目圖像信息，并根據所述每個飛行引導點的姿態信息和單目圖像信息創建所述飛行地圖。

10.根據權利要求9所述的無人機降落裝置，其特征在于，所述飛行地圖創建模塊包括：

環境特征提取單元，用于對每個飛行引導點的單目圖像信息進行預處理，并提取環境特征；

飛行位置推算單元，用于對無人機在每個飛行引導點的飛行位置進行推算，并將推算結果進行數據格式轉換；

飛行地圖構建單元，用于對每個飛行引導點的環境特征和格式轉換后的飛行位置進行不確定信息融合，并進行擴展卡爾曼濾波處理，并根據每個飛行引導點的處理結果構建所述飛行地圖。