[發明專利]無人機的飛行控制方法、裝置、無人機及存儲介質

在審

• 申請號: 201710778269.6
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107741781A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 周翊民;常津津;呂琴
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06K9/00;G06K9/62;G06K9/66;G06N3/04
• 代理公司: 深圳青年人專利商標代理有限公司44350
• 代理人: 傅俏梅

技術領域

本發明屬于無人機人機交互技術領域，尤其涉及一種無人機的飛行控制方法、裝置、無人機及存儲介質。

背景技術

無人機作為一種新興的應用平臺，因其體積小、機動性強、操作靈活、成本低等特點，在軍用、民用領域都得到了廣泛應用，尤其在監視和搜救方面的應用場景十分廣闊。

目前，無人機的飛行控制方式主要為遠程控制，由專業訓練過的操作者使用專業的遙控器或者地面站來執行控制操作，該方式能夠對無人機實現精準、實時的控制，且可靠性強，但是該方式增加了額外的成本且遙控設備不利于攜帶，還增加了操作員的負擔，例如，操作員使用遙控器，需要深入了解無人機的舵機、油門延遲等專業知識，并進行模擬和實際飛行操作訓練，在地面站的操作員需要熟悉地面站界面的相關操作，專業性很強，這對于一般的初學者及愛好者有一定的難度。為了降低費用成本，減輕操作員的負擔，使操作員與無人機以更自然、簡單、直觀的方式進行交互，將人類自然的手勢應用到無人機的飛行控制的人機交互技術成為無人機的飛行控制研究的熱點和難點之一。

目前，手勢識別的研究主要包括基于硬件傳感器的手勢識別、基于機器視覺的手勢識別。基于硬件傳感器的手勢識別主要有兩種，一種通過使用者穿戴可接收手勢信號的手套實現手勢識別，這種手套價格昂貴且給使用者帶來不便，局限性較大，另一種利用Kinect傳感器采集用戶骨骼節點的空間位置信息，通過計算機端的識別軟件識別出這些信息對應的動作指令，進而生成對應的無人機的飛行控制指令，但該方式的識別成功率較低。基于機器視覺信息的手勢識別直接將以使用者的手為目標的視頻幀圖像作為輸入，通過圖像識別實現手勢識別，該方式提供了無約束的人機交互方式，且交互自由度高、交互體驗逼真，但該方式的識別精度有待提高。

在億航智能設備(廣州)有限公司提出的一種飛行器及其控制方法的專利(CN106774947A)中，通過對雙目攝像頭采集的圖像進行深度處理和手勢識別，實現對飛行器的控制，該方法解決了傳統無人機遠程控制方式中硬件成本高的問題，但是增加了手勢識別時預處理操作的復雜度，且識別成功率不高。南京郵電大學提出基于視覺的無人機手勢交互研究，該方法在不改變現有硬件的基礎上，在無人機遙控器與使用者的手之間增加一個“交互媒質”，并在攝像機與遙控器之間，增加了ARM開發板，對攝像頭所捕捉的手勢進行動作識別，將識別的手勢動作轉換為指令導入ARM開發板，再轉換為具體電壓或電阻的變化，從而實現對無人機的控制，該方法始終需要遙控器來控制無人機的飛行，且未解決硬件成本高、遙控設備不便于攜帶的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無人機的飛行控制方法、裝置、無人機及存儲介質，旨在解決現有技術中無人機的飛行控制的硬件成本高、準確率不高且效率不高的問題。

一方面，本發明提供了一種無人機的飛行控制方法，所述方法包括下述步驟：

通過無人機上預設的攝像頭拍攝當前場景圖像，通過訓練好的深度學習模型檢測所述場景圖像中是否存在用戶手勢；

當檢測到所述場景圖像中的用戶手勢時，通過訓練好的手勢識別模型對所述用戶手勢進行識別，以確定所述用戶手勢在預先構建的控制手勢庫中對應的控制手勢；

在預先構建的手勢指令字典中將所述對應的控制手勢翻譯為所述無人機的飛行控制指令，根據所述飛行控制指令對所述無人機的飛行進行控制。

另一方面，本發明提供了一種無人機的飛行控制裝置，所述裝置包括：

手勢檢測單元，用于通過無人機上預設的攝像頭拍攝當前場景圖像，通過訓練好的深度學習模型檢測所述場景圖像中是否存在用戶手勢；

手勢識別單元，用于當檢測到所述場景圖像中的用戶手勢時，通過訓練好的手勢識別模型對所述用戶手勢進行識別，以確定所述用戶手勢在預先構建的控制手勢庫中對應的控制手勢；以及

飛行控制單元，用于在預先構建的手勢指令字典中將所述對應的控制手勢翻譯為所述無人機的飛行控制指令，根據所述飛行控制指令對所述無人機的飛行進行控制。

另一方面，本發明還提供了一種無人機，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現如上述無人機的飛行控制方法所述的步驟。

另一方面，本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如上述無人機的飛行控制方法所述的步驟。