[發明專利]一種基于視覺識別的無人機自主降落方法

在審

• 申請號: 202011458563.7
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112486207A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 趙越
• 申請（專利權）人: 山東力聚機器人科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

本發明涉及無人機領域，且公開了一種基于視覺識別的無人機自主降落方法，包括雙目相機校正與標定—著陸地標選取—近距離著陸地標定位—遠距離著陸地標定位，該一種基于視覺識別的無人機自主降落方法，可以簡化標定流程，提高標定精度，保障定位精度，通過采用最大類間方差法對圖像進行閾值分割，可以自適應地確定閾值，便于計算，根據無人機距離著陸地標距離的遠近，分別設計了近距離著陸地標定位和遠距離著陸地標定位兩種算法，使得無人機自主降落時的定位精度更高，降低了因定位不準確導致墜機的風險。

技術領域

本發明涉及無人機領域，具體為一種基于視覺識別的無人機自主降落方法。

背景技術

無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機，或者由車載計算機完全地或間歇地自主地操作，與有人駕駛飛機相比，無人機往往更適合那些太“愚鈍，骯臟或危險”的任務，軍用方面，無人機分為偵察機和靶機，民用方面，無人機+行業應用，是無人機真正的剛需，目前在航拍、農業、植保、微型自拍、快遞運輸、災難救援、觀察野生動物、監控傳染病、測繪、新聞報道、電力巡檢、救災、影視拍攝、制造浪漫等等領域的應用，大大的拓展了無人機本身的用途，發達國家也在積極擴展行業應用與發展無人機技術；

專利號為CN106064670B的一項發明專利，公布了一種無人機以及降落方法，具體的，該無人機包括，陀螺儀、控制模塊、驅動裝置、以及至少兩個可調整腳架；所述陀螺儀，與所述控制模塊電連接，用于采集所述無人機的飛行姿態信號，并將所述飛行姿態信號發送至所述控制模塊；所述控制模塊，與所述驅動裝置電連接，用于獲取所述無人機的飛行姿態信號，基于所述飛行姿態信號，生成控制信號，并將所述控制信號發送至所述驅動裝置；所述驅動裝置，與所述可調整腳架相連接，用于根據所述控制信號調整所述可調整腳架，以使所述無人機平穩降落。利用本發明實施例提供的無人機可以降低無人機在降落過程中發生飛行事故的風險；

無人機飛行過程中一個最重要階段是降落階段，根據相關數據表明，無人機飛行過程中降落階段的故障率是整個飛行故障的80％左右，是無人機領域亟待解決的問題，現有的無人機自主降落算法中需要標定的參數量較大，常用的T形、H形著陸地標定位精度不高，無法保障定位精度，在對圖像進行分割處理時無法自適應地確定閾值大小，需要不斷調整測試，費時費力，無法針對無人機距離著陸地標的遠近專門設計適應度更高的著陸算法，導致降落的穩定性不高。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于視覺識別的無人機自主降落方法，設置較少的標定參數，可以簡化標定流程，可以保障定位精度，可以自適應地確定閾值大小，專門設計距離遠近的兩種定位算法，定位精度更高，解決了現有的無基于視覺識別的人機自主降落，無法簡化標定流程，無法自適應地確定閾值大小，無法專門設計距離遠近的兩種定位算法，定位精度得不到保障的問題。

技術方案

為實現上述可以簡化標定流程，可以保障定位精度，可以自適應地確定閾值大小，專門設計距離遠近的兩種定位算法，定位精度更高的目的，本發明提供如下技術方案：一種基于視覺識別的無人機自主降落方法，包括雙目相機校正與標定—著陸地標選取—近距離著陸地標定位—遠距離著陸地標定位，具體步驟如下：

雙目相機校正與標定：通過給相機進行校正和標定，可以將世界坐標系下任何一點轉換到像素坐標系下；

著陸地標選取：通過選擇合適的著陸地標來降低計算得到的無人機的姿態誤差并保障定位精度；

近距離著陸地標定位：通過近距離著陸地標定位，可以給地標附近的無人機提供準確的定位信息，通過圖像處理中Canny算子提取邊緣輪廓，可以通過邊緣輪廓嵌套信息，得到著陸標志碼的位置探測圖形，為近距離自主降落提供精確的定位信息，完成降落；