[發明專利]一種無人機降落控制方法、降落標識及無人機

在審

• 申請號: 202211243970.5
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115527132A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 范滿;王書堂;李小龍;王建嶺;馬平安
• 申請（專利權）人: 智洋創新科技股份有限公司
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V10/25;G06V10/44;G06K7/14
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種無人機降落標識，其特征是，所述降落標識包括外部輪廓和內部編碼區，所述外部輪廓包括一個多邊形或多個嵌套多邊形，所述內部編碼區設置在所述外部輪廓的最外層多邊形的內部，所述內部編碼區內設置多個編碼圖案，所述編碼圖案的尺寸由標識中心向外逐漸變大。

2.根據權利要求1所述無人機降落標識，其特征是，所述編碼圖案包括多種類別的二維碼編碼圖案，所述內部編碼區包括若干層編碼子區，每個編碼子區內編碼圖案的尺寸相當，且不同類別的所述二維碼編碼圖案交叉排列在同一編碼子區內。

3.根據權利要求2所述無人機降落標識，其特征是，所述同一編碼子區內的二維碼編碼圖案呈預設角度旋轉排列，所述預設角度與距離當前編碼子區最近的外接多邊形的內角對應設置。

4.根據權利要求2所述無人機降落標識，其特征是，所述二維碼編碼圖案包括aruco二維碼編碼圖案，qrcode二維碼編碼圖案和barcode條形碼編碼圖案。

5.一種基于視覺導航定位的無人機降落控制方法，基于權利要求1所述的無人機降落標識，其特征是，所述方法包括以下步驟：

響應于降落命令，調整無人機機載相機向下拍攝；

基于拍攝的視頻流或圖像，進行邊緣檢測和多邊形擬合，篩選出降落標識的外部輪廓；

識別所述外部輪廓內的編碼圖案，基于所述編碼圖案的位置信息和ID信息調整無人機位姿至降落標識的正上方，并向所述降落標識降落。

6.根據權利要求5所述基于視覺導航定位的無人機降落控制方法，其特征是，所述進行邊緣檢測和多邊形擬合，篩選出降落標識的外部輪廓的過程具體為：

提取邊緣檢測后的二值化圖像輪廓信息；

將所述輪廓信息進行多邊形擬合操作，將每個輪廓位置信息均擬合成多邊形；

根據降落標識篩選擬合到的多邊形，得到降落標識對應多邊形的外部輪廓，所述篩選包括相鄰邊夾角角度的篩選、邊長長度的篩選和形狀的篩選。

7.根據權利要求6所述基于視覺導航定位的無人機降落控制方法，其特征是，所述降落標識篩選基于圖像分辨率，采用不同的篩選標準，具體為：

對于角度篩選，若分辨率低于預設分辨率閾值，則使用預設篩選角度作為篩選標準，否則使用小于所述預設篩選角度的值作為篩選標準；

對于邊長長度篩選，通過均值或均值和方差計算確定長度篩選范圍，若分辨率低于預設分辨率閾值，則剔除不在所述長度篩選范圍的多邊形位置交點信息，否則長度篩選范圍縮小；

對于形狀篩選，將輪廓信息根據預設劃分誤差，依據距離的長短分為長距離和短距離，根據長短距離特征判斷多邊形位置交點信息是否符合降落標識外廓特征，若分辨率高于預設分辨率閾值，則減小長短距離的劃分誤差。

8.根據權利要求5所述基于視覺導航定位的無人機降落控制方法，其特征是，基于所述編碼圖案的位置信息和ID信息調整無人機位姿至降落標識的正上方具體為：

通過對單個或多個編碼圖案的識別，以及機載相機內參或相機內參和外參進行無人機位置和姿態估計；

基于所述姿態估計，通過降落標識上編碼圖案的位置信息和ID信息，計算無人機相對地面降落標識的位置和姿態參數，基于所述姿態參數調整無人機的位置和姿態，使無人機能夠移動至降落標識上方。

9.一種無人機，包括機載相機，其特征是，所述機載相機用于拍攝無人機正下方的圖像信息，所述無人機還包括處理器和存儲器，所述存儲器內存儲有計算機程序，所述處理器接收無人機降落指令，執行所述計算機程序實現權利要求5-7任一項所述的方法。

10.一種計算機存儲介質，所述計算機存儲介質中存儲有計算機指令，其特征是，所述計算機指令在運行時，執行如權利要求5-7任一項所述方法的步驟。