[發明專利]捕獲圖像的方法、相關計算機程序和捕獲視頻的電子系統

在審

• 申請號: 201710670240.6
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN107734289A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: H·塞杜;F·比拉;A·肖夫爾
• 申請（專利權）人: 鸚鵡無人機股份有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N5/232;G01C1/00
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所11494
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及使用固定翼無人機機載的攝像機捕獲視頻的方法，所述攝像機包括圖像傳感器。

固定翼無人機特別是“傘翼”類型。下文中，“無人機”指飛行器上沒有飛行員的飛行器。無人機是自主的，或遠程駕駛，特別是使用控制桿來遠程駕駛。

本發明還涉及包括軟件指令的計算機程序，所述軟件指令在通過計算機執行時實現該用于捕獲視頻的方法。

本發明還涉及用于捕獲視頻的電子系統，其包括固定翼無人機和固定翼無人機機載的攝像機，所述攝像機包括圖像傳感器。

背景技術

旋轉翼無人機是已知的，例如可以按需要保持固定位置以及緩慢移動的四軸直升機類型，這使得它們更容易駕駛，即使對于沒有經驗的用戶也是如此。

固定翼無人機，更特別是那些“帆翼”型無人機，可以高速移動，通常高達80公里/小時，但與旋轉翼無人機相比，由于對從控制桿發送的駕駛指令具有非常高的反應性以及需要保持大于起飛速度的最小飛行速度，所以相當難以駕駛。

在旋轉翼無人機的情況下，這些困難相當嚴重。的確，這些無人機沒有尾翼和垂直穩定器，因此沒有可動的垂直轉向控制面(例如在常規飛行器的情況下，放置在垂直穩定器上的襟翼)。通過控制面的方式，為帆翼提供放置在機翼后緣上的只有兩個移動的襟翼：這些襟翼在相同方向上的移動改變無人機的俯仰姿態(角度θ)，而這兩個襟翼在相反方向上的移動改變無人機的滾轉姿態(角度)，并且除了對發動機額定功率的控制之外，滾轉姿態沒有其他的空氣動力學軌跡控制裝置。

因此，為了使無人機移動，用戶必須用其控制桿控制兩個襟翼的位置來改變無人機的俯仰和滾轉姿態，這種改變可能伴隨著速度的增加或減少。

這樣的駕駛模式絕對不容易或直觀，并且由于相對于設有垂直穩定器的飛行器而言帆翼非常不穩定的性質，特別是在轉彎時，難度進一步增加。

已經開發出允許用戶、甚至初學的用戶來優化固定翼無人機、特別是帆翼型無人機的駕駛。這樣的解決方案基于用戶使用簡單的飛行命令(以下稱為“駕駛指令”)，如“右轉”或“左轉”、“上升”或“下降”、“加速”或“減速”，這些指令例如使用控制桿的操縱桿產生。

也可以為這種固定翼式無人機提供用于執行特定任務的設備。特別是可以為固定翼無人機配備具有圖像傳感器以拍攝視頻的攝像機。

圖像傳感器例如與魚眼類型的半球形鏡頭相關聯，魚眼類型的半球形鏡頭即覆蓋約180°或更大的廣角來覆蓋視場的鏡頭。攝像機包括圖像傳感器和位于圖像傳感器前方的鏡頭，使得圖像傳感器通過鏡頭檢測圖像。

無人機的攝像機可以用于“浸入式”駕駛，即用戶就像他自己在無人機上一樣以同樣方式使用攝像機的圖像。它也可以用于捕獲無人機正朝著其移動的場景的系列圖像。

對于使用攝像機獲得的圖像，期望是在沿著相對無人機飛行階段的相關拍攝基準獲得的，而無需改變相對于固定翼無人機保持不動的攝像機的實際朝向。

在下文中，“飛行階段”是指無人機的特征飛行狀態(即飛行情景)，包括沒有飛行(即固定翼無人機在地面上)，飛行狀態由一組參數識別，各組參數隨著不同飛行狀態而相互不同。

事實上，根據固定翼無人機的飛行階段，即，例如固定翼無人機根據來自用戶的駕駛指令正在轉彎、直線飛行、上升、下降、起飛、著陸的飛行階段期間，使拍攝基準，即施加攝像機的指示方向，保持不變是不相關的。

發明內容

于是，本發明的目的之一是提出一種使用固定翼式無人機機載的攝像機拍攝視頻的方法，該攝像機包括圖像傳感器，允許用戶獲取適應飛行階段的拍攝以使視頻更加合意，特別是當用戶佩戴有第一人稱觀察(FPV)系統時。

為此，本發明涉及一種使用固定翼無人機機載的攝像機捕獲視頻的方法，所述攝像機包括圖像傳感器，所述固定翼無人機包括被構造成測量固定翼無人機的滾轉角、俯仰角和/或偏航角的慣性單元，所述方法包括獲取一個以上圖像，所述一個以上圖像對應于傳感器中尺寸比傳感器尺寸小且關聯于拍攝基準的區域，所述區域的位置根據作為固定翼無人機的滾轉角、俯仰角和/或偏航角函數得到的拍攝基準的朝向確定。

根據本發明的視頻捕獲方法，可以使用固定翼無人機機載的攝像機與飛行階段(即狀態)無關地朝向優化方向獲取視頻，無人機姿態由歐拉角(Euler angles)，即俯仰角、滾轉角和偏航角，中的至少一個表征

換句話說，根據本發明的方法可以基于目前的飛行階段來調整固定翼無人機機載攝像機所指向的方向。