基于光敏传感器的无人飞行器视觉识别装置及其使用方法制造方法及图纸

一种基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置及其使用方法，基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置包括视觉识别模块(1)、用于检测飞行环境的光线强度的光敏传感器(2)和飞行控制器(3)，当所述光敏传感器(2)测量的飞行环境的光线强度大于第一阈值时，所述飞行控制器(3)断开与所述视觉识别模块(1)的连接或关闭所述视觉识别模块(1)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无人飞行器安全领域，特别是涉及一种基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置及其使用方法。
技术介绍
2016年5月发生在特斯拉Model S自动驾驶上的一宗夺命车祸近期被曝光。特斯拉公司表示，在强烈的日照条件下，汽车自动驾驶系统未能注意到牵引式挂车的白色车身，因此未能及时启动刹车系统，导致驾驶员不幸遇难。这款特斯拉Model S自动驾驶系统依靠一套机器视觉识别系统判断一定距离上的障碍物，从而引导汽车自动完成减速、避让等操作。但从该次自动驾驶系统的事故来看，机器视觉识别系统中存在一定的弊端，在强烈光线特别是太阳光线下，容易出现判断错误的情况，因此存在较大改进的空间。类似的视觉避障技术同时也被应用于无人机避障模块中，采用摄像头获取图像信息，分析识别图像内容判断飞行方向上的障碍物。图像采集的方式又被分为主动式采集和被动式采集，两者的主要区别在于观测的传感器系统是否主动向环境中的探测方向发出探测光。例如，当前热门的大疆精灵4型号无人飞行器上配置的双目视觉传感器就是一种被动式采集图像，其技术特点是摄像头不主动向环境中发出探测光，而通过两个以上摄像头采集环境图像并计算特征点的坐标差得出环境中障碍物信息，有些类似人类用双眼去观察事物的时差，从而获得空间坐标的方式。但是该技术最大的弊端与前述自动驾驶汽车类似，识别精度依赖环境光线，无法处理特征比不明显的环境场景，尤其是在环境光线过强或过弱时都会容易导致图像识别计算错误，引发事故。专利文献CN205131672U公开了一种带有双目视觉结构的无人机，其包括无人机本体、固定架、探测装置，所述固定架设置于所述无人机本体的下部，所述探测装置通过固定架与无人机本体相连接，所述探测装置包括第一摄像头和第二摄像头、电源模块、通信模块，所述第一摄像头为红外成像仪，所述红外成像仪用于采集红外图像信息，所述第二摄像头为彩色摄像机，所述彩色摄像机用于采集彩色图像信息，所述电源模块用于给所述红外成像仪和彩色摄像机供电，所述探测装置通过通信模块将红外图像信息和彩色图像信息发送给控制系统。该专利设置双目视觉结构，包括了第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头为红外成像仪，所述红外成像仪用于采集红外图像信息，所述第二摄像头为彩色摄像机，所述彩色摄像机用于采集彩色图像信息，所述探测装置通过通信模块将红外图像信息和彩色图像信息发送给控制系统，通过分析红外图像信息和彩色图像信息可以解决多种场景下的清晰图像采集的问题。但该专利的视觉结构依赖环境光线，无法处理特征比不明显的环境场景，尤其是在环境光线过强或过弱时都会容易导致图像识别计算错误，因此，容易引发事故。专利文献CN205049143U公开的一种基于双目视觉的无人机自主障碍物检测系统，包括无人机，在无人机上装载有双目视觉系统、其他传感器模块及飞行控制系统；所述双目视觉系统由两台机载摄像机、视觉采集处理单元构成，所述两台机载摄像机用于获取无人机的视觉信息，所述视觉采集处理单元处理视觉数据建立三维飞行环境信息；所述其他传感器模块用于获取无人机的飞行状态信息；所述飞行控制系统接收来自于双目视觉系统及其他传感器单元的视觉信息和无人机飞行状态数据，通过融合处理生成飞行控制指令，用于控制无人机飞行；所述无人机根据飞行控制系统的飞行控制指令进行飞行，实现对障碍物规避飞行功能。该专利将双目视觉系统与其他传感器单元结合在一起，进行飞行路径控制和路径规划以对障碍物进行规避，使其具备利用机载摄像机完成视觉避障的能力。但该专利的视觉系统依赖环境光线，无法处理特征比不明显的环境场景，尤其是在环境光线过强或过弱时都会容易导致图像识别计算错误，因此，安全性存在问题。专利文献CN105137440A公开的一种基于超声波与双目视觉的无人机避险探测装置，包括电源管理系统、测距系统和接口系统；所述电源管理系统包括电源输出管理单元、充电管理单元和锂电池，所述电源输出管理单元能够为整个系统提供稳定的电源供给，所述充电管理单元用于为锂电池提供稳定的充电保障；所述测距系统包括视觉单元、超声单元、信息处理单元和惯量单元，视觉单元能够实时采集视觉信息并及时传递到信息处理单元，并能够根据信息处理单元的控制指令，调整采集参数，超声单元能够定期采集视觉单元的朝向距离信息，并能够将采集的数据信息实时传递到信息处理单元，信息处理单元，能够实时采集视觉单元和超声单元采集的数据，并能够根据采集的数据经数据融合得出前方障碍物的距离和系统的倾角信息，并将产生的数据经接口系统上传或显示；惯量单元能够提供系统的倾角信息，用于云台的控制；所述接口系统包括显示单元、接口单元和无线单元，显示单元能够将测距系统传递的数据显示；接口单元能够外接各种设备，测距系统的数据能够经过接口单元传递给外接设备；无线单元能够将测距系统的数据以无线通信的形式发送到相应无线通信设备中。该专利可以实现设备朝向的精确测距与障碍物的识别，最大限度提高测距的精度和成功避障的可靠性。但该专利的避障依赖视觉系统，而视觉系统依赖环境光线，无法处理特征比不明显的环境场景，尤其是在环境光线过强或过弱时都会容易导致图像识别计算错误，因此，安全性存在问题。因此，本领域急需要解决的技术问题在于，在飞行中，特别是在飞行环境光线强度太强或太弱的情况下，判断视觉系统的可信度以提高飞行的安全性。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
本申请关注到以上问题，提出在一种基于光敏传感器的感应结果来进一步优化的无人机视觉识别辅助系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。根据本专利技术的一方面，一种基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置包括视觉识别模块、用于检测飞行环境的光线强度的光敏传感器和用于控制无人飞行器飞行的飞行控制器，当所述光敏传感器测量的飞行环境的光线强度大于第一阈值时，所述飞行控制器断开与所述视觉识别模块的连接或关闭所述视觉识别模块。优选地，所述飞行控制器设有计算光敏传感器检测周期的计时器(4)，当在N个检测周期内，其中N＝1，2，3···，所述光线强度均小于第一阈值时，所述飞行控制器发送启动信号到所述视觉识别模块。优选地，当所述光敏传感器测量的飞行环境的光线强度小于第二阈值时，所述飞行控制器断开与所述视觉识别模块的连接或关闭所述视觉识别模块，所述第二阈值小于所述第一阈值。优选地，所述视觉识别装置设有雷达探测模块，当所述视觉识别模块断开或停止时，启动所述雷达探测模块。优选地，当所述飞行控制器断开与所述视觉识别模块的连接或关闭所述视觉识别模块时，所述飞行控制器控制无人飞行器进行减速、悬停或切换飞行控制模式或发送警报到用户。优选地，所述视觉识别装置设有光源，当所述光敏传感器测量的飞行环境的光线强度小于第二阈值时，启动所述光源，当在N个检测周期后，所述光线强度均大于第三阈值时，关闭所述光源，所述第三阈值大于所述第二阈值，所述第三阈值小于第一阈值。优选地，当所述光敏传感器、测量的飞行环境的光线强度大于第一阈值或小于第二阈值时，所述飞行控制器、)忽略来自所述视觉识别模块、的数据。优选地，所述视觉识别模块包括第一摄像设备、用于采集和数字化所述第一摄像设备的图像的第一图像处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其包括视觉识别模块(1)、用于检测飞行环境的光线强度的光敏传感器(2)和用于控制无人飞行器飞行的飞行控制器(3)，其特征在于：当所述光敏传感器(2)测量的飞行环境的光线强度大于第一阈值时，所述飞行控制器(3)断开与所述视觉识别模块(1)的连接或关闭所述视觉识别模块(1)。

【技术特征摘要】
1.一种基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其包括视觉识别模块(1)、用于检测飞行环境的光线强度的光敏传感器(2)和用于控制无人飞行器飞行的飞行控制器(3)，其特征在于：当所述光敏传感器(2)测量的飞行环境的光线强度大于第一阈值时，所述飞行控制器(3)断开与所述视觉识别模块(1)的连接或关闭所述视觉识别模块(1)。2.根据权利要求1所述的基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其特征在于：所述飞行控制器(3)设有计算光敏传感器检测周期的计时器(4)，当在N个检测周期内，其中N＝1，2，3···，所述光线强度均小于第一阈值时，所述飞行控制器(3)发送启动信号到所述视觉识别模块(1)。3.根据权利要求1所述的基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其特征在于：当所述光敏传感器(2)测量的飞行环境的光线强度小于第二阈值时，所述飞行控制器(3)断开与所述视觉识别模块(1)的连接或关闭所述视觉识别模块(1)，所述第二阈值小于所述第一阈值。4.根据权利要求1或3所述的基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其特征在于：所述视觉识别装置设有雷达探测模块(5)，当所述视觉识别模块(1)停止时，启动所述雷达探测模块(5)。5.根据权利要求1所述的基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其特征在于：当所述飞行控制器(3)断开与所述视觉识别模块(1)的连接或关闭所述视觉识别模块(1)时，所述飞行控制器(3)控制无人飞行器进行减速、悬停或切换飞行控制模式或发送警报到用户。6.根据权利要求2所述的基于光敏传感器的无人飞行器的视觉识别装置，其特征在于：所述视觉识别装置设有光源(7)，当所述光敏传感器(2)测量的飞行环境的光线强度小于第二阈值时，启动所述光源(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，
申请(专利权)人：陈昊，
类型：发明
国别省市：湖北;42