对无人机进行定位的方法及装置制造方法及图纸

一种对无人机进行定位的方法及装置，其中，所述方法包括：在无人机飞行的过程中，生成基准图像；获取当前时刻采集的当前图像；根据基准图像和当前图像，确定无人机的当前位置。基准图像和当前图像之间存在一定的关联性，继而，根据基准图像和当前图像能够确定无人机的当前位置。相对于现有技术中固定的分辨率，无人机返航过程中能够更好地实现动态匹配，降低了系统误差，从而提高了返航的定位精度。

Method and device for positioning unmanned aerial vehicle

A method and a device for positioning of the UAV, the method includes: in the process of UAV flight, generating a reference image; image acquisition to obtain the current current time; according to the reference image and the current image, determine the current location of the uav. There is a certain correlation between the reference image and the current image, and then the current position of the UAV can be determined according to the reference image and the current image. Compared with the fixed resolution in the existing technology, the UAV can achieve better dynamic matching in the process of returning, and reduce the system error, thereby improving the positioning accuracy of the return.

【技术实现步骤摘要】
对无人机进行定位的方法及装置
本专利技术涉及无人机控制领域，具体涉及一种对无人机进行定位的方法及装置。
技术介绍
无人机在防灾救险、科学考察等领域有着广阔的应用，而飞行控制系统是无人机的重要组成部分，在无人机智能化和实用化中起着重要的作用。通常，无人机在飞行控制系统的控制下去往目的地作业完成后，可以按照原路自动返航。为了实现对无人机自动返航时的定位，现有技术中，通常可以在无人机的飞行系统中存储第三方提供的地图数据，而后通过定位装置例如全球定位系统(GlobalPositionSystem，GPS)来实现无人机的定位和导航。然而，第三方提供的地图数据的分辨率和无人机距离地面的高度有关，通常而言，无人机的离地飞行高度越高，分辨率越低。由于无人机在作业过程中的飞行高度会经常发生变化，由此容易造成地面目标的分辨率相差较大，匹配精度低，导致了返航时定位精度较差。为此，如何提高定位精度成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于如何提高定位精度。为此，根据第一方面，本专利技术实施例公开了一种对无人机进行定位的方法，包括：在无人机飞行的过程中，生成基准图像；获取当前时刻采集的当前图像；根据基准图像和当前图像，确定无人机的当前位置。可选地，生成基准图像，包括：在无人机飞行的过程中，采集地面图像；将地面图像进行拼接，得到基准图像。可选地，在无人机飞行的过程中，采集地面图像，包括：在无人机从起始位置飞向返航位置的过程中，采集地面图像。可选地，在获取当前时刻采集的当前图像之前，本实施例公开的对无人机进行定位的方法还包括：确定返航。可选地，在确定返航之前，本实施例公开的对无人机进行定位的方法还包括：接收控制器发送的用于指示返航的指令。可选地，在生成基准图像之后，本实施例公开的对无人机进行定位的方法还包括：确定无人机从起始位置飞到返航位置的逆向轨迹。可选地，在确定逆向轨迹之后，本实施例公开的对无人机进行定位的方法还包括：按照逆向轨迹从返航位置向起始位置飞行。可选地，根据基准图像和当前图像，确定无人机的当前位置，包括：对当前图像与基准图像进行匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量；根据运动矢量确定无人机在当前时刻相对于基准图像的定位信息；其中，定位信息包括下述至少之一：无人机的位置、无人机的高度、无人机的姿态、无人机的方位向、无人机的速度和无人机的航向。可选地，对当前图像与基准图像进行匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量，包括：将当前图像与基准图像进行景象匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量。可选地，将当前图像与基准图像进行景象匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量，包括：选取基准图像的特征点，其中，选取的特征点被用作为基准特征点；确定在当前图像中与基准特征点匹配的特征点，其中，匹配得到的特征点被用作为当前特征点；将当前特征点与基准特征点进行匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量。根据第二方面，本专利技术实施例公开了一种对无人机进行定位的装置，包括：基准模块，用于在无人机飞行的过程中，生成基准图像；采集模块，用于获取当前时刻采集的当前图像；定位模块，用于根据基准模块生成的基准图像和采集模块采集的当前图像，确定无人机的当前位置。可选地，基准模块包括：采样单元，用于在无人机飞行的过程中，采集地面图像；拼接单元，用于将采样单元采集的地面图像进行拼接，得到基准图像。可选地，采样单元具体用于在无人机从起始位置飞向返航位置的过程中，采集地面图像。可选地，本实施例公开的对无人机进行定位的装置还包括：确定模块，用于确定返航。可选地，确定模块还用于接收控制器发送的用于指示返航的指令。可选地，本实施例公开的对无人机进行定位的装置还包括：轨迹模块，用于在基准模块生成基准图像之后，确定无人机从起始位置飞到返航位置的逆向轨迹。可选地，本实施例公开的对无人机进行定位的装置还包括：返航模块，用于按照轨迹模块确定的逆向轨迹从返航位置向起始位置飞行。可选地，定位模块包括：匹配单元，用于对当前图像与基准图像进行匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量；定位信息单元，用于根据运动矢量确定无人机在当前时刻相对于基准图像的定位信息；其中，定位信息包括下述至少之一：无人机的位置、无人机的高度、无人机的姿态、无人机的方位向、无人机的速度和无人机的航向。可选地，匹配单元具体用于将当前图像与基准图像进行景象匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量。可选地，匹配单元包括：选取子单元，用于选取基准图像的特征点，其中，选取的特征点被用作为基准特征点；特征点确定子单元，用于确定在当前图像中与基准特征点匹配的特征点，其中，匹配得到的特征点被用作为当前特征点；矢量子单元，用于将当前特征点与基准特征点进行匹配，得到无人机在当前时刻相对于基准图像的运动矢量。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术实施例提供的对无人机进行定位的方法及装置，在无人机飞行的过程中生成基准图像，基准图像能够地反映最新的地面情况，而后，获取当前时刻采集的当前图像，由于基准图像和当前图像均在无人机飞行过程中获取采集的，因此，基准图像和当前图像之间存在一定的关联性，继而，根据基准图像和当前图像能够确定无人机的当前位置；本专利技术实施例的方案中，基准图像是在无人机飞行过程中生成的，而当前图像亦是无人机飞行过程中采集获取得到的，因此，生成的基准图像能够动态补偿适应无人机飞行过程中所产生的分辨率差异，相对于现有技术中固定的分辨率，无人机返航过程中能够更好地实现动态匹配，降低了系统误差，从而提高了返航的定位精度。作为可选的技术方案，在生成基准图像之后，确定无人机从起始位置飞到返航位置的逆向轨迹，使得无人机在从返航位置向起始位置飞行时，可以直接按照逆向轨迹从返航位置向起始位置飞行，减少了飞行轨迹的返航规划量，提高了返航时飞行轨迹确定的效率。此外，无人机在遇到无信号或者通信故障的情况下，通过按照逆向轨迹从返航位置向起始位置飞行，使得无人机能够顺利返回至起始位置。另外，通常无人机在从起始位置向返航位置飞行时会规划出较优的譬如绕过障碍物等的去程轨迹，因此，使得按照去程轨迹的逆向轨迹从返航位置向起始位置飞行时，能够以较优的轨迹返航。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中一种对无人机进行定位的方法流程图；图2为本专利技术实施例中一种景象匹配得到无人机运动矢量的方法流程图；图3为本专利技术实施例中一种对无人机进行定位的装置结构示意图；图4为本专利技术实施例中一种对无人机进行定位的系统结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对无人机进行定位的方法，其特征在于，包括：在无人机飞行的过程中，生成基准图像；获取当前时刻采集的当前图像；根据所述基准图像和所述当前图像，确定所述无人机的当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种对无人机进行定位的方法，其特征在于，包括：在无人机飞行的过程中，生成基准图像；获取当前时刻采集的当前图像；根据所述基准图像和所述当前图像，确定所述无人机的当前位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成所述基准图像，包括：在所述无人机飞行的过程中，采集地面图像；将所述地面图像进行拼接，得到所述基准图像。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述无人机飞行的过程中，采集所述地面图像，包括：在所述无人机从起始位置飞向返航位置的过程中，采集所述地面图像。4.如权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，在获取当前时刻采集的当前图像之前，所述方法还包括：确定返航。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定返航之前，所述方法还包括：接收控制器发送的用于指示返航的指令。6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，在生成所述基准图像之后，所述方法还包括：确定所述无人机从起始位置飞到返航位置的逆向轨迹。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在确定所述逆向轨迹之后，所述方法还包括：按照所述逆向轨迹从所述返航位置向所述起始位置飞行。8.如权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述基准图像和所述当前图像，确定所述无人机的当前位置，包括：对所述当前图像与所述基准图像进行匹配，得到所述无人机在所述当前时刻相对于所述基准图像的运动矢量；根据所述运动矢量确定所述无人机在所述当前时刻相对于所述基准图像的定位信息；其中，所述定位信息包括下述至少之一：所述无人机的位置、所述无人机的高度、所述无人机的姿态、所述无人机的方位向、所述无人机的速度和所述无人机的航向。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对所述当前图像与所述基准图像进行匹配，得到所述无人机在所述当前时刻相对于所述基准图像的运动矢量，包括：将所述当前图像与所述基准图像进行景象匹配，得到所述无人机在所述当前时刻相对于所述基准图像的运动矢量。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述当前图像与所述基准图像进行景象匹配，得到所述无人机在所述当前时刻相对于所述基准图像的运动矢量，包括：选取所述基准图像的特征点，其中，所述选取的特征点被用作为基准特征点；确定在所述当前图像中与所述基准特征点匹配的特征点，其中，所述匹配得到的特征点被用作为当前特征点；将所述当前特征点与所述基准特征点进行匹配，得到所述无人机在所述当前时...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷志辉，卞一杰，杨凯斌，贾宁，
申请(专利权)人：湖南省道通科技有限公司，深圳市道通智能航空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43