[發(fā)明專利]基于云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110924921.7
• 申請(qǐng)日: 2021-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113568432A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳兆佳;盛媛;溫麗媛;黃遠(yuǎn)秋;吳奮爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東新創(chuàng)華科環(huán)保股份有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/10
• 分類號(hào): G05D1/10
• 代理公司: 廣州大象飛揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44745
• 代理人: 趙娜

本發(fā)明提供了一種基于云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法，包括云端處理器、若干無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)控制器，選擇一個(gè)無(wú)人機(jī)作為主機(jī)，其他無(wú)人機(jī)作為從機(jī)，主機(jī)通過(guò)移動(dòng)通信單元與云端處理器建立數(shù)據(jù)連接，通過(guò)近距離通信單元與從機(jī)建立近距離通信鏈路，構(gòu)建多無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行架構(gòu)；主機(jī)通過(guò)機(jī)載攝像機(jī)獲取實(shí)時(shí)圖像，并通過(guò)機(jī)載CPU處理器和移動(dòng)通信單元將數(shù)據(jù)傳輸給云端處理器；云端處理器通過(guò)檢測(cè)識(shí)別算法和跟蹤算法確定降落位置，計(jì)算主機(jī)與降落位置坐標(biāo)系相對(duì)位置，得到主機(jī)位姿參數(shù)及其對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令，將動(dòng)作指令傳輸給主機(jī)；主機(jī)將修正后的動(dòng)作指令傳輸給從機(jī)。本發(fā)明通過(guò)云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)無(wú)人機(jī)的精準(zhǔn)降落。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無(wú)人機(jī)的應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域且越來(lái)越廣泛，無(wú)人機(jī)的飛行一般依靠專業(yè)的操縱者使用控制設(shè)備來(lái)操控，但在一些存在危險(xiǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域，比如進(jìn)行某些大型化工廠、儲(chǔ)存?zhèn)}的某些氣體或者液體泄露的檢測(cè)，需要無(wú)人機(jī)自動(dòng)起飛、執(zhí)行采集或收集圖像任務(wù)、自動(dòng)降落來(lái)完成任務(wù)。目前，自動(dòng)飛行無(wú)人機(jī)降落不能精確控制，尋找底面基站困難，降落位置判斷精度差。

為了解決無(wú)人機(jī)降落位置精度差的問(wèn)題，公開(kāi)號(hào)為CN110244758A的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落控制方法，包括：采集機(jī)巢中用于指示目標(biāo)降落點(diǎn)的目標(biāo)圖像；當(dāng)所述無(wú)人機(jī)開(kāi)始降落時(shí)，根據(jù)所述無(wú)人機(jī)相較于所述目標(biāo)圖像的水平距離生成對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行水平距離控制的控制指令；當(dāng)所述無(wú)人機(jī)開(kāi)始降落，根據(jù)所述生成的控制指令對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行水平距離控制；在降落過(guò)程中，實(shí)時(shí)根據(jù)所述無(wú)人機(jī)相較于所述目標(biāo)圖像的水平距離更新所述控制指令，以及實(shí)時(shí)根據(jù)更新后控制指令對(duì)所述無(wú)人機(jī)進(jìn)行水平距離控制；在降落過(guò)程中，獲取所述無(wú)人機(jī)的實(shí)際高度且當(dāng)在相應(yīng)高度所述無(wú)人機(jī)相較于所述目標(biāo)圖像的水平距離在設(shè)定的距離誤差范圍內(nèi)，控制所述無(wú)人機(jī)以與所述高度匹配的速度降落。公開(kāi)號(hào)為CN111142546A的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種多旋翼無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落引導(dǎo)系統(tǒng)，所述引導(dǎo)系統(tǒng)包括多旋翼無(wú)人機(jī)、停機(jī)坪和地面控制站；所述地面控制站通過(guò)無(wú)線測(cè)控與所述多旋翼無(wú)人機(jī)通信連接，用于對(duì)所述多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行干預(yù)控制；所述停機(jī)坪設(shè)于多旋翼無(wú)人機(jī)待降落的位置，用于引導(dǎo)多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行降落；所述多旋翼無(wú)人機(jī)包括：圖像處理器，用于對(duì)設(shè)于所述多旋翼無(wú)人機(jī)機(jī)體下方的可見(jiàn)光/紅外傳感器拍攝的停機(jī)坪圖像進(jìn)行處理和計(jì)算，以獲得多旋翼無(wú)人機(jī)相對(duì)于停機(jī)坪的偏移量、高度和/或相對(duì)速度差；飛行控制器，用于根據(jù)圖像處理器獲得的多旋翼無(wú)人機(jī)相對(duì)于停機(jī)坪的偏移量、高度和/或相對(duì)速度差，控制多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)降落；差分RTK系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)多旋翼無(wú)人機(jī)的精確定位。

現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法大多僅支持無(wú)人機(jī)和停機(jī)坪一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，無(wú)法支持多個(gè)無(wú)人機(jī)同時(shí)降落到停機(jī)坪。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法大多僅支持無(wú)人機(jī)和停機(jī)坪一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，無(wú)法支持多個(gè)無(wú)人機(jī)同時(shí)降落到停機(jī)坪的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種基于云計(jì)算和圖像識(shí)別檢測(cè)的無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法，包括云端處理器、若干無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)控制器，所述無(wú)人機(jī)的硬件部分包括機(jī)載攝像機(jī)、機(jī)載CPU處理器、機(jī)載飛行控制器、機(jī)載通信器，所述機(jī)載CPU處理器分別與所述機(jī)載攝像機(jī)、機(jī)載飛行控制器、機(jī)載通信器連接，用于控制機(jī)載攝像機(jī)、機(jī)載飛行控制器、機(jī)載通信器的運(yùn)行，所述機(jī)載通信器包括移動(dòng)通信單元和近距離通信單元，所述無(wú)人機(jī)通過(guò)移動(dòng)通信單元與云端處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述無(wú)人機(jī)通過(guò)近距離通信單元與其他無(wú)人機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所述云端處理器預(yù)先封裝有無(wú)人機(jī)動(dòng)作指令，用于向無(wú)人機(jī)發(fā)送動(dòng)作指令、流程處理和坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換；無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)降落方法具體包括以下步驟：

S1，選擇一個(gè)無(wú)人機(jī)作為主機(jī)，其他無(wú)人機(jī)作為從機(jī)，主機(jī)通過(guò)移動(dòng)通信單元與云端處理器建立數(shù)據(jù)連接，通過(guò)近距離通信單元與從機(jī)建立近距離通信鏈路，構(gòu)建多無(wú)人機(jī)協(xié)同飛行架構(gòu)；