[發明專利]一種無人機輔助降落方法

在審

• 申請號: 201710667279.2
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107450590A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李振宇
• 申請（專利權）人: 深圳市科衛泰實業發展有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01C11/02;G01C11/04;G06K9/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無人機降落技術，具體涉及的是一種無人機輔助降落方法，主要用于提高無人機降落時的準確度和安全性。

背景技術

近幾年來，隨著無人機行業飛速發展，無人機的飛行安全尤為重要。無人機降落階段是事故的高發階段，尤其是對于體積大、重量大、成本高的行業無人機而言，它們通常在比較惡劣的環境下執行任務，例如風浪較大的船上，需要精確且安全的降落。

發明內容

為此，本發明的目的在于提供一種提高無人機降落時的準確度和安全性的無人機輔助降落方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

一種無人機輔助降落方法，包括步驟：

在待降落場地設置圖像；

通過無人機端采集所述圖像，利用圖像處理算法對采集到的圖像進行處理，并生成與圖像所在地對應的位置和方向坐標，然后將坐標發送給飛行控制端；

飛行控制端根據坐標對無人機進行降落控制，使其降落在待降落場地區域。

優選地，所述圖像中包含有二維碼，采集所述二維碼并對其進行圖像處理。

優選地，對二維碼進行圖像處理包括：

對二維碼進行圖像灰度化和二值化處理；

提取二值圖中的輪廓，并對輪廓進行篩選去除；

計算二維碼的正方向相對于圖像的X/Y軸的夾角；

計算降落點坐標。

優選地，提取二值圖中的輪廓，并對輪廓進行篩選去除的方法包括：

根據輪廓形狀，對輪廓進行多邊形近似，對不滿足四邊形的輪廓進行去除；

根據輪廓大小，對輪廓單位像素小于設定閾值時，判斷其為噪聲輪廓，進行去除。

優選地，計算二維碼的正方向相對于圖像的X/Y軸的夾角包括：

將二維碼輪廓進行透視變換，恢復二維碼原本的正方形形狀，然后對二維碼進行解碼。

優選地，計算降落點坐標包括：

對經過輪廓篩選后的二維碼輪廓，再次進行多邊形近似，得到四邊形的四個頂點；

將四邊形四個頂點圍成的幾何中心確定為最終坐標點。

優選地，所述二維碼中包含有標志碼，采集所述標志碼并對其進行圖像處理。

優選地，對標志碼進行圖像處理包括：

對標志碼進行圖像灰度化和二值化處理；

提取二值圖中的輪廓，并對輪廓進行篩選去除；

計算標志碼的正方向；

計算降落點坐標。

優選地，計算標志碼的正方向包括：

在標志碼內部設定一個黑色圓點作為判斷標志碼方向的標志；

對獲取的標志碼輪廓進行多邊形近似，得到四邊形的四個頂點；

在每個頂點的周圍設置感興趣區域，然后對每個感興趣區域再次進行輪廓檢測，如檢測到圓形輪廓，則該區域所對應的頂點則為圓點所鄰近的頂點。

優選地，計算降落點坐標包括：

將標志碼設置成長寬比為3:1的矩形；

標志碼幾何中心點向黑色圓點所鄰近的短邊方向平移1/6個長邊距離為降落坐標點。

本發明提供的無人機輔助降落方法，在無人機降落過程中，利用無人機的機載攝像頭垂直向下拍攝，以獲取地面降落區域中的二維碼及標志碼圖像，通過對二維碼及標志碼進行圖像算法處理，對應獲取像素坐標和方向，然后反饋給飛行控制端，飛行控制端根據對地高度、攝像頭視場角、相機焦距信息，解算出飛機相對于碼的水平距離和方向，控制飛機進行精準降落。與現有技術相比，本發明實現了無人機的精準降落，提高了無人機降落時的準確度、安全性和降落的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明輔助降落場景示意圖；

圖2為本發明二維碼示意圖；

圖3為本發明標志碼示意圖；

圖4為本發明二維碼圖像處理流程圖；

圖5為本發明標志碼圖像處理流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明利用圖像處理技術，在降落場地設計專用的降落標識；降落階段，通過無人機的機載端攝像頭采集圖像并實時處理，并將結果反饋給飛行控制端，最終通過飛行控制端控制而達到使無人機平穩降落的目的。