无人飞行器的悬停控制方法、控制系统和无人飞行器技术方案

一种无人飞行器的悬停控制方法包括：获取无人飞行器的飞行速度，若飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧，以关键帧作为参考对象，控制无人飞行器悬停。该悬停控制方法通过选取关键帧作为参考对象，对无人飞行器的悬停进行控制，与现有技术的通过控制飞行器的积分速度为零的方式相比，不必对飞行器的速度偏移进行反向补偿，因此可以避免无人飞行器的剧烈晃动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无人飞行器的悬停控制方法、控制系统和无人飞行器
本专利技术涉及无人飞行器
，尤其涉及无人飞行器的悬停控制方法、控制系统和无人飞行器。
技术介绍
当前，无人飞行器的运用越来越广泛，随着无人飞行器产业的不断发展，越来越多的无人飞行器可以实现空中悬停、侧飞、后退飞等复杂的飞行任务。悬停是无人飞行器飞行任务中的重要环节，因此对于空中悬停的控制尤为重要。现有技术中，控制无人飞行器的悬停主要是基于无人飞行器飞行速度的反馈来控制悬停，一般来说，只要控制速度在时间上的积分为零，则认为无人飞行器当前处于悬停状态。但是，现有技术中的控制方法，举例来说，若无人飞行器在预设方向上存在速度为5米/秒的偏移，为了控制整体的积分速度为零，则需要控制无人飞行器在预设方向的相反方向5米/秒的偏移，由此，容易造成飞行器的剧烈晃动。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种用于解决现有技术中无人飞行器悬停控制方法容易造成无人飞行器的剧烈晃动的问题。本专利技术的第一个方面是提供一种无人飞行器的悬停控制方法，包括：获取无人飞行器的飞行速度；若所述飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧；以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。本专利技术的第二个方面提供一种无人飞行器的悬停控制系统，包括：一个或多个处理器，单独地或者协同的工作，所述处理器用于获取无人飞行器的飞行速度，在所述飞行速度满足预设条件时获取当前时刻的图像帧作为关键帧，并且以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。本专利技术的第三个方面是提供一种无人飞行器，包括：处理器和与所述处理器通讯连接的动力装置；所述动力装置用于提供飞行动力；所述处理器用于控制所述动力装置输出动力，获取无相应的飞行速度；其中，在所述飞行速度满足预设条件时，所述处理器获取当前时刻的图像帧作为关键帧，并且以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。本专利技术提供的无人飞行器的悬停控制方法、控制系统和无人飞行器，通过选取关键帧作为参考对象，对无人飞行器的悬停进行控制，与现有技术的通过控制飞行器的积分速度为零的方式相比，不必对飞行器的速度偏移进行反向补偿，因此可以避免无人飞行器的剧烈晃动。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例二提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例四提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例五提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例六提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例七提供的无人飞行器悬停控制系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例十三提供的无人飞行器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一本实施例提供一种无人飞行器的悬停控制方法，图1为本专利技术实施例一提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图，如图1所示，该无人飞行器的悬停控制方法包括：步骤101，获取无人飞行器的飞行速度。具体的，本实施例中的方法可以应用于具有控制功能的处理器、控制芯片等。其中，无人飞行器的飞行速度可以通过接收无人飞行器上搭载的速度传感器检测发送。速度传感器包括：惯性测量单元(英文:Inertialmeasurementunit,简称IMU)、加速度计、测距传感器中的一种或多种。或者，还可以通过全球定位系统GPS(GlobalPositioningSystem，简称GPS)获取无人飞行器飞行的位移信息和时间信息获取无人飞行器的飞行速度。当然，还可以是上述获取无人飞行器飞行速度的方式中两种方式的结合。步骤102，若飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧。其中，关键帧指的是当飞行速度满足预设条件的时刻，获取的图像帧。可选的，预设条件可以为无人飞行器处于相对静止，无人飞行器的飞行速度值很小，即该飞行速度小于预设阈值时，获取图像帧作为关键帧。优选的，预设条件为飞行速度是零时，获取当前时刻的图像帧作为关键帧。或者，预设条件还可以为无人飞行器的速度方向沿预设方向往复震荡时，也就是此时无人飞行器的积分速度小于预设阈值时，获取当前时刻的图像帧作为关键帧。进一步的，为了控制飞行器的左右或上下晃动，执行步骤103。步骤103，以关键帧作为参考对象，控制无人飞行器悬停。其中，当飞行速度满足预设条件时，可以将关键帧作为参考对象与预存的图像帧进行对比，当关键帧中的特征信息与预存的图像帧的特征信息匹配，此时控制无人飞行器悬停。关键帧与预存的图像帧进行比对可以采用多种方式实现，举例来说，可以是通过判断关键帧与预存的图像帧中的特征信息在同一坐标系下是否存在像素的相对偏移，若不存在相对偏移，则二者匹配。其中，上述不存在像素的相对偏移指的是，关键帧与预设的图像帧的特征信息在同一坐标系下完全重合。举例来说，预存的图像帧的特征信息可以是4×4像素大小或其他像素大小的方形静止结构物，此时调整飞行器飞行的速度和方向，控制关键帧中的4×4的方向静止结构物与预测的图像帧中的该结构物在同一坐标系下完全重合。其中，特征信息可以为静止的特征物体，例如，灯塔、楼房等，当然。也可以为运动的特征物体，例如，飞机、汽车等。若特征信息为运动的特征物体，则需要获取运动特征物体的运动速度，进而根据该运动特征物体的运动速度结合飞行器的速度信息，特征信息也可以为特征像素点，对于特征信息的选择，并不加以限定。本实施例中提供的无人飞行器的悬停控制方法，通过选取关键帧作为参考对象，对无人飞行器的悬停进行控制，与现有技术的通过控制飞行器的积分速度为零的方式相比，不必对飞行器的速度偏移进行反向补偿，因此可以避免无人飞行器的剧烈晃动。实施例二本实施例提供一种无人飞行器的悬停控制方法，图2为本专利技术实施例二提供的无人飞行器的悬停控制方法的流程示意图，如图2所示，该无人飞行器的悬停控制方法包括：步骤201，获取无人飞行器的飞行速度。步骤202，若飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧。其中，步骤201与上述实施例一中的步骤101相同，步骤202与上述实施例一中的步骤102相同，因而在此不再赘述。步骤103可以对应有如下的具体实现方式，在图1所述的实施例的基础上，本实施例中提供了步骤103的一种可行的实施方式，但并不以此作为限制，该步骤可以如下所示：步骤2031，获取关键帧之后的图像帧作为第一矫正帧。其中，第一矫正帧是在获取关键帧之后获取的图像，获取第一矫正帧与关键帧的时间间隔可以根据无人飞行器上搭载的摄像组件拍摄图像的帧频进行设置。步骤2032，根据第一矫正帧及关键帧，修正无人飞行器的当前位移，以控制无人飞行器悬停。其中，当前位移指的是与拍摄关键帧的时刻相比，当前获取的图像帧的拍摄时刻与关键帧的拍摄时刻相比，无人飞行器的位移。具体的，步骤2032可以根据第一矫正帧和关键帧获取无人飞行器在第一矫正帧与关键帧的对应时刻之间的飞行偏移矢量，即当前位移。关键帧的对应时刻指的是关键帧的拍摄时刻，该拍摄时刻记为第一拍摄时刻，第一矫正帧对应的时刻指的是第一矫正帧的拍摄时刻，记为第二拍摄时刻。可以根据第一矫正帧与关键帧获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，包括：获取无人飞行器的飞行速度；若所述飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧；以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，包括：获取无人飞行器的飞行速度；若所述飞行速度满足预设条件，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧；以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。2.根据权利要求1所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，所述以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停包括：获取所述关键帧之后的图像帧作为第一矫正帧；根据所述第一矫正帧及所述关键帧，修正所述无人飞行器的当前位移，以控制所述无人飞行器悬停。3.根据权利要求2所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，所述根据所述第一矫正帧及所述关键帧，修正所述无人飞行器的当前位移包括：根据所述第一矫正帧和所述关键帧获取所述无人飞行器在所述第一矫正帧与所述关键帧的对应时刻之间的飞行偏移矢量；根据所述飞行偏移矢量，控制所述无人飞行器的当前位移，使得所述飞行偏移矢量小于或等于预设值。4.根据权利要求1所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，所述预设条件为所述飞行速度为零。5.根据权利要求2所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，还包括：获取所述第一矫正帧之后的图像帧，作为第二矫正帧；根据所述第二矫正帧和所述关键帧，继续修正所述无人飞行器的当前位移。6.根据权利要求1-5任一项所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，还包括：获取预设间隔时间的所述飞行速度；若预设间隔时间的所述飞行速度满足预设条件，则获取所述预设间隔时间的图像帧，并更新为所述关键帧。7.根据权利要求1-5任一项所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，还包括：获取预设间隔时间的图像帧；若所述预设间隔时间的图像帧与所述关键帧的相似度满足预设条件，则更新所述预设间隔时间的图像帧为关键帧。8.根据权利要求7任一项所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，选取所述图像帧中的静止特征，根据所述静止特征判断所述预设间隔时间的图像帧与所述关键帧的相似度。9.根据权利要求2所述的无人飞行器的悬停控制方法，其特征在于，所述根据所述第一矫正帧及所述关键帧，修正所述无人飞行器的当前位移包括：选取所述关键帧中的静止特征，根据所述静止特征修正所述无人飞行器的当前位移。10.一种无人飞行器的悬停控制系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器，单独地或者协同的工作，所述处理器用于获取无人飞行器的飞行速度，在所述飞行速度满足预设条件时获取当前时刻的图像帧作为关键帧，并且以所述关键帧作为参考对象，控制所述无人飞行器悬停。11.根据权利要求10所述的无人飞行器的悬停控制系统，其特征在于，所述处理器具体用于获取所述关键帧之后的图像帧作为第一矫正帧；根据所述第一矫正帧及所述关键帧，修正所述无人飞行器的当前位移以控制所述无人飞行器悬停。12.根据权利要求11所述的无人飞行器的悬停控制系统，其特征在于，所述处理器具体用于根据所述第一矫正帧和所述关键帧获取所述无人飞行器在所述第一矫正帧与所述关键帧对应时刻之间的飞行偏移矢量；根据所述飞行偏移矢量，控制所述无人飞行器的当前位移，使得所述飞行偏移矢量小于或等于预设值。13.根据权利要求10所述的无人飞行器的悬停控制系统，其特征在于，所述处理器具体用于获取无人飞行器的飞行速度，若所述飞行速度为零，则获取当前时刻的图像帧作为关键帧。14.根据权利要求10所述的无人飞行器的悬停控制系统，所述处理器还用于获取所述第一矫正帧之后的图像帧，作为第二矫正帧；根据所述第二矫正帧和所述关键帧，继续修正所述无人飞行器的当前位移。15.根据权利要求10所述的无人飞行器的悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昂，赵永建，周谷越，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44