[發明專利]無人機避障方法及無人機

有效

• 申請號: 201710601150.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107329490B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 王曉曼
• 申請（專利權）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 劉戈

1.一種無人機避障方法，其特征在于，包括：

通過雙目相機獲取當前環境圖像的立體視差圖；

將所述立體視差圖中的像素點進行聚類，獲得多個聚類區域；

基于每一個聚類區域，計算每一個聚類區域對應的環境區域到無人機的飛行距離；

確定每一個聚類區域中的目標像素點的位置坐標；

基于每一個聚類區域的目標像素點，按照如下位置坐標公式計算獲得所述每一個聚類區域對應的環境區域在立體坐標系中的位置坐標；

所述位置坐標計算公式為：

其中，(X,Y,Z)為所述環境區域在立體坐標系中的位置坐標，Z表示所述每一個聚類區域對應的環境區域到所述無人機的飛行距離，T_x表示所述雙目相機的基線，f表示所述雙目相機的焦距，(x,y)表示任一聚類區域中所述目標像素點的位置坐標，d表示所述任一聚類區域中所述目標像素對應的視差，(c_x,c_y)為所述雙目相機矯正后的成像原點；

判斷每一個環境區域與所述無人機的飛行距離是否大于距離閾值；

如果所述無人機的飛行方向對應的環境區域與所述無人機的飛行距離大于距離閾值，從飛行距離大于距離閾值的環境區域中選擇飛行距離最遠的一個環境區域作為候選區域；

判斷所述候選區域是否滿足飛行條件；

如果是，將所述候選區域作為繞飛區域；

如果否，從飛行距離大于距離閾值且不包括所述候選區域的環境區域中選擇飛行距離最遠的一個環境區域作為候選區域，并返回判斷所述候選區域是否滿足飛行條件的步驟繼續執行；

計算所述無人機轉向所述任一個繞飛區域的旋轉角度，并控制所述無人機按照所述旋轉角度進行繞飛。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述立體視差圖中的像素點進行聚類，獲得多個聚類區域包括：

將未標記的任一個像素點作為目標像素點，從所述目標像素點的相鄰像素點開始，依次判斷各個像素點與所述目標像素點的像素差值是否在預設范圍內；

將所述目標像素點的相鄰區域中與所述目標像素點的像素差值在預設范圍的像素點，標記為與所述目標像素點屬于同一個聚類區域。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述將未標記的任一個像素點作為目標像素點，從所述目標像素點的相鄰像素點開始，依次判斷各個像素點與所述目標像素點的像素差值是否在預設范圍內包括：

將未標記的任一個像素點作為目標像素點，從所述目標像素點的每一個相鄰像素點開始，依次判斷連續相鄰的各個像素點與所述目標像素點的像素差值是否在預設范圍內直至任一個像素點與所述目標像素點的像素差值未在所述預設范圍內。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過雙目相機獲取當前環境圖像的立體視差圖包括：

對所述雙目相機進行標定，獲得由所述雙目相機的焦距、基線以及原點偏移量構成的Q矩陣；

基于所述Q矩陣對所述雙目相機獲取的所述當前環境圖像進行圖像矯正，獲得矯正圖像。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

如果所述無人機的飛行方向對應的環境區域與所述無人機的飛行距離大于距離閾值，控制所述無人機按照原始路線飛行。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

如果任一個候選區域均不滿足所述飛行條件，控制所述無人機懸停。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述計算所述無人機轉向所述任一個繞飛區域的旋轉角度，并控制所述無人機按照所述旋轉角度進行繞飛，包括：

按照所述繞飛區域對應的位置坐標，計算所述無人機在所述繞飛區域的旋轉的角度并控制所述無人機按照所述旋轉角度進行繞飛。