应用于飞行器的光学式运动侦测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，包括基座、光学运动传感器以及运算处理器。所述光学运动传感器设置在所述基座上，用来取得多张画面。所述运算处理器电连接所述光学运动传感器。所述运算处理器用来分析所述多张画面内的图案，以根据已知高度值取得所述基座相对于参考平面的位移量。其中所述已知高度值是从所述飞行器开始起飞的位置起算。光学式运动侦测装置用来辅助于非光学式的外部高度侦测器。非光学式外部高度侦测器容易受到环境声音或影像的噪声干扰，因此光学式运动侦测装置可通过分析取得画面里的图案移动来滤除噪声，取得飞行器的正确位移量。

【技术实现步骤摘要】
应用于飞行器的光学式运动侦测装置
本专利技术涉及一种光学式运动侦测装置，特别是有关一种应用于飞行器并能取得其水平位移量与垂直位移量的光学式运动侦测装置。
技术介绍
无人飞行器近年来广泛地应用在大众娱乐休闲设备，例如操控技术练习或山林景色拍摄。传统的飞行器通常利用气压计、声纳器或时差测距仪测量飞行高度。气压计根据气压变化的侦测来判断高度，难以分辨细微的高度变化。声纳器输出声纳信号以分析来自周遭景物的回弹信号，根据回弹信号的波形变化计算反射信号传输路径与时间；时差测距仪输出光侦测信号、并接收从物体表面反射而回的光负载信号，光侦测信号和光负载信号间的时间差用来计算光信号传输路径的长度。声纳器与时差测距仪容易因环境声音噪声或干扰光影响而失真。因此，如何设计一种可应用于无人飞行器且具精准侦测效能的运动侦测装置，便为相关产业的重点发展课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种应用于飞行器并能取得其水平位移量与垂直位移量的光学式运动侦测装置，以解决上述现有技术存在的问题。本专利技术的光学式运动侦测装置采用以下技术方案：在一个实施例中，一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，包括基座、光学运动传感器以及运算处理器。所述光学运动传感器设置在所述基座上，用来取得多张画面。所述运算处理器电连接所述光学运动传感器。所述运算处理器用来分析所述多张画面内的图案，以根据已知高度值取得所述基座相对于参考平面的位移量。其中所述已知高度值是从所述飞行器开始起飞的位置起算。优选地，所述已知高度值由所述飞行器的外部高度侦测器侦测取得、或是根据所述飞行器的默认起飞模式而假定取得。所述光学运动传感器的光轴相对于所述参考平面的平面法向量倾斜以在所述光轴与所述平面法向量之间形成固定角度、或者所述光学运动传感器的所述光轴平行于所述参考平面的所述平面法向量。优选地，当所述已知高度值为常数时，所述运算处理器将所述画面内的图案移动转换为所述基座的水平位移量。当所述已知高度值为发生变动时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述画面内的图案移动转换为所述基座的垂直位移量。当所述已知高度值为常数且所述画面内的图案移动为单向移动时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述图案移动转换为所述基座的盘旋角度。所述运算处理器根据所述盘旋角度传送补偿信号给所述飞行器。优选地，当所述飞行器进行等速水平飞行、且所述已知高度值与所述画面内的图案移动同步发生变动时，所述运算处理器判断所述基座飞越斜坡。所述光学运动传感器相对所述基座移动，以从第一位置移到第二位置并取得所述多张画面，所述第一位置和所述第二位置之间的垂直间距表示为所述已知高度值。所述图案通过计数运算或查找表方式取得所述基座的所述位移量。在另一个实施例中，一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，包括基座、第一光学运动传感器、第二光学运动传感器以及运算处理器。所述第一光学运动传感器固定在所述基座并且用来取得多张第一画面。所述第二光学运动传感器固定在所述基座并且用来取得多张第二画面。所述第二光学运动传感器相对于所述基座的结构参数不同于所述第一光学运动传感器相对于所述基座的结构参数。所述运算处理器电连接所述第一光学运动传感器与所述第二光学运动传感器。所述运算处理器用来分析所述多张第一画面与所述多张第二画面内的图案，以取得所述基座相对于参考平面的位移量。优选地，所述光学式运动侦测装置进一步包括高度侦测器，电连接所述运算处理器，用来提供通过所述位移量校正的高度值。所述第一光学运动传感器的第一光轴平行于所述参考平面的平面法向量，并且所述第二光学运动传感器的第二光轴相对于所述平面法向量倾斜以在所述第二光轴与所述平面法向量之间形成固定角度。优选地，当所述飞行器水平飞行时，所述运算处理器将所述多张第一画面或所述多张第二画面内的图案移动转换为所述基座的水平位移量。当所述飞行器水平飞行时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述多张第二画面内的图案移动转换为所述基座的垂直位移量。当所述水平位移量维持不变、且所述多张第二画面内的图案移动为单向移动时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述多张第二画面内的所述图案移动转换为所述基座的盘旋角度。所述运算处理器根据所述盘旋角度传送补偿信号给所述飞行器。优选地，当所述多张第一画面与所述多张第二画面内的图案移动同步发生变化时，所述运算处理器判断所述基座飞越斜坡。所述第一光学运动传感器与所述第二光学运动传感器之间的垂直间距视为所述结构参数。所述第一光学运动传感器的视角不同于所述第二光学运动传感器的视角，且所述些视角视为所述结构参数。本专利技术的光学式运动侦测装置优选地用来辅助搭配于非光学式的外部高度侦测器。非光学式外部高度侦测器容易受到环境声音或影像的噪声干扰，因此光学式运动侦测装置可通过分析取得画面里的图案移动来滤除噪声，从而取得飞行器的正确位移量。光学式运动侦测装置侦测到的水平位移量与垂直位移量能与非光学式外部高度侦测器的侦测结果相比较，以此判断飞行器的飞行模式并提供自适应功能。附图说明图1为本专利技术第一实施例的光学式运动侦测装置的功能方块图；图2与图3分别为本专利技术不同实施例的具有光学式运动侦测装置的飞行器的外观示意图；图4为本专利技术实施例的具有可移动光学式运动侦测装置的飞行器的示意图；图5为本专利技术其它实施例的具有两个设在不同位置的光学运动传感器的光学式运动侦测装置的示意图；图6为本专利技术第二实施例的光学式运动侦测装置的功能方块图；图7至图10为本专利技术第二实施例的光学式运动侦测装置在不同应用下的外观示意图。其中，附图标记说明如下：10光学式运动侦测装置12飞行器14基座16光学运动传感器18运算处理器20光学式运动侦测装置22基座24第一光学运动传感器26第二光学运动传感器28高度侦测器30运算处理器R参考平面V参考平面的平面法向量Ox光学运动传感器的光轴Ox1第一光学运动传感器的第一光轴Ox2第二光学运动传感器的第二光轴具体实施方式请参阅图1至图3，图1为本专利技术第一实施例的光学式运动侦测装置10的功能方块图，图2与图3分别为本专利技术不同实施例的具有光学式运动侦测装置10的飞行器12的外观示意图。光学式运动侦测装置10可组装于飞行器12，用来在不受环境噪声影像的情况下侦测飞行器12的移动。光学式运动侦测装置10可包括基座14、光学运动传感器16以及运算处理器18。基座14固定在飞行器12的底部，光学运动传感器16设置在基座14并用以取得关于参考平面R的多张画面。运算处理器18电连接光学运动传感器16，可在飞行器12飞行时分析多张画面内的图案。光学运动传感器16面向参考平面R以取得多张画面，画面内的图案可表示出对象停留在参考平面R、或是在参考平面R上移动的情形。运算处理器18分析图案的移动，并且可根据已知高度值将所述移动转换为基座14相对于参考平面R的位移量。特别一提的是，已知高度值是从飞行器12开始起飞的位置起算；举例来说，飞行器12可以从地面或特定平台起飞，若飞行器12从地面起飞则已知高度值为零，若飞行器12从平台起飞则已知高度值为所述平台的高度。已知高度值可由飞行器12的外部高度侦测器，例如气压计、声纳器或时差测距仪(TimeofFlightsensor)。此外，已知高度值还可依飞行器12的默认起飞模式而假定取得，举例来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述光学式运动侦测装置包括：基座；光学运动传感器，设置在所述基座上，用来取得多张画面；以及运算处理器，电连接所述光学运动传感器，所述运算处理器用来分析所述多张画面内的图案，以根据已知高度值取得所述基座相对于参考平面的位移量，其中所述已知高度值是从所述飞行器开始起飞的位置起算。

【技术特征摘要】
2017.09.30 US 15/721,7511.一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述光学式运动侦测装置包括：基座；光学运动传感器，设置在所述基座上，用来取得多张画面；以及运算处理器，电连接所述光学运动传感器，所述运算处理器用来分析所述多张画面内的图案，以根据已知高度值取得所述基座相对于参考平面的位移量，其中所述已知高度值是从所述飞行器开始起飞的位置起算。2.如权利要求1所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述已知高度值由所述飞行器的外部高度侦测器侦测取得、或是根据所述飞行器的默认起飞模式而假定取得。3.如权利要求1所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述光学运动传感器的光轴相对于所述参考平面的平面法向量倾斜以在所述光轴与所述平面法向量之间形成固定角度、或者所述光学运动传感器的所述光轴平行于所述参考平面的所述平面法向量。4.如权利要求1所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，当所述已知高度值为常数时，所述运算处理器将所述画面内的图案移动转换为所述基座的水平位移量。5.如权利要求3所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，当所述已知高度值为发生变动时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述画面内的图案移动转换为所述基座的垂直位移量。6.如权利要求3所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，当所述已知高度值为常数且所述画面内的图案移动为单向移动时，所述运算处理器根据所述固定角度将所述图案移动转换为所述基座的盘旋角度。7.如权利要求6所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述运算处理器根据所述盘旋角度传送补偿信号给所述飞行器。8.如权利要求3所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，当所述飞行器进行等速水平飞行、且所述已知高度值与所述画面内的图案移动同步发生变动时，所述运算处理器判断所述基座飞越斜坡。9.如权利要求1所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述光学运动传感器相对所述基座移动，以从第一位置移到第二位置并取得所述多张画面，所述第一位置和所述第二位置之间的垂直间距表示为所述已知高度值。10.如权利要求1所述的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述图案通过计数运算或查找表方式取得所述基座的所述位移量。11.一种应用于飞行器的光学式运动侦测装置，其特征在于，所述光学式运动侦测装置包括：基座；第一光学运动传感器，固...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟庆霖，林典立，李世民，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71