获取目标物位置信息方法及装置、移动装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种获取目标物位置信息的方法、装置、终端及系统，包括:从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；获取包含被投射光线后的所述关联物的第二实时图像，判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物；当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息，基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息。本发明专利技术通过开启光源并向细长目标物投射光线，在白天光照较强，细长目标物与天空背景对比度较低时，增加细长目标物与天空背景的对比度，避免了无人机撞击到细长目标物上而导致的无人机损坏。

【技术实现步骤摘要】
获取目标物位置信息方法及装置、移动装置及其控制方法
本专利技术涉及定位、图像处理及飞行器领域，具体而言，本专利技术涉及一种获取目标物位置信息的方法、装置、终端、系统与移动装置及其控制方法。
技术介绍
目前，随着无人机的不断发展，无人机已运用于农业、航拍、航测领域等，然而，无人机在飞行过程中需要识别阻碍无人机飞行的细长物体，以确保无人机的安全飞行，提高无人机的使用寿命，在空间中光照强度较高时，会导致环境中的细长的线状物体与环境的背景的对比度较小，在拍摄图像时，线状物体与环境背景在图像中融为一体，导致无人机不能从拍摄的图像中识别出细长的线状物体，特别地，无人机通过摄像装置恢复户外环境深度信息过程中，在无人机与细长物体距离较远且白天光照强度较高时，天空背景过亮，导致斜拉线、电线树枝等细小线状物体与天空的对比度很小，使得摄像装置拍摄的图片中的斜拉线、电线树枝等细小线状物体难以被检测出，导致无人机飞行过程中，容易与线状物体发生碰撞，降低了无人机的使用寿命，影响了无人机的安全飞行，增加了无人机完成任务的难度。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是在线状物体与天空的对比度小，使得图像中的线状物体难以被检测出，导致无人机容易与线状物体发生碰撞的问题。本专利技术提供了一种获取目标物位置信息的方法，其特征在于，包括:从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；获取包含被投射光线后的所述关联物的第二实时图像，判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物；当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息，基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息。进一步地，在所述基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息的步骤之后，包括：依据所述关联物特征信息、所述关联物的位置信息、所述目标物的特征信息以及所述目标物的位置信息，确定通行障碍区域信息；依据所述通行障碍区域信息，确定绕行所述目标物的通行路线。进一步地，在所述依据所述关联物特征信息、所述关联物的位置信息、所述目标物的特征信息以及所述目标物的位置信息，确定通行障碍区域信息的步骤之后，还包括：将所述通行障碍区域信息以映射关系存储至数据库中。进一步地，在所述判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物的过程中，具体包括：依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定。优选地，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体包括：所述第二实时图像单位区域内梯度方向相同的像素点的个数大于预设阈值，且所述像素与该像素相对应的基准线的最小夹角在预设容忍度τ内相同，则判断所述第二实时图像中存在目标物。进一步地，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体还包括：构建四方形基准场，以使四方形基准场内包含单位区域内的方向和最小夹角相同的像素，且在所述四方形的相对边相互平行相等，且四方形的长：宽≥1:1时，则判断所述第二实时图像中存在目标物。进一步地，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体还包括：以所述四方形中像素与该像素相对应的基准线的最小夹角与所述四方形主方向的角度差小于2τ的像素为对齐像素，在所述四方形的长：宽≥1:1时，且所述对齐像素个数大于预设像素个数值时，则判断所述第二实时图像中存在目标物。优选地，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体包括：在所述第二实时图像中建立二维坐标系，当所述第二实时图像中满足y＝kx+b的像素点的数量大于预设像素点数量值时，则判断所述第二实时图像中存在目标物，其中，x为像素点在二维坐标系x-y中对应x轴的坐标值，y为像素点在二维坐标系x-y中对应y轴的坐标值，k为直线在二维坐标系x-y中的斜率，b为直线在二维坐标系x-y中函数与y轴的截距。优选地，在所述当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息的过程中，具体包括：通过直线检测算法从所述第二实时图像中获取所述目标物的特征信息。进一步地，在所述从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线的步骤之前，包括：建立世界坐标系、摄像装置坐标系及图像坐标系。优选地，所述第二实时图像中至少包括两幅实时图像的图像组，在所述根据所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息的步骤中，具体包括：将所述实时图像组中的所述目标物的特征信息进行匹配，确定所述实时图像组中所述目标物的特征信息对应的目标物特征的视差值；依据所述视差值以及三角几何关系确定所述目标物的深度信息和所述目标物的位置信息。优选地，所述直线检测算法为LSD算法，所述目标物特征为直线，在所述将所述实时图像组中的所述目标物的特征信息进行匹配，确定所述实时图像组中所述目标物的特征信息对应的目标物特征的视差值的步骤中，具体包括：对LSD算法检测出的同一组实时图像中的所述目标物的特征信息进行运算确定直线LBD描述子；根据同一组实时图像中所述LBD描述子之间距离，确定距离最小的所述LBD描述子，距离最小的所述LBD描述子为匹配直线对；获取所述匹配直线对在摄像装置坐标系下同一坐标轴上的坐标值差的绝对值，确定所述匹配直线对的视差值。优选地，所述第二实时图像的对比度高于所述第一实时图像。优选地，基于双目视觉原理和立体视觉算法确定所述目标物的位置信息。优选地，所述目标物的位置信息包括：目标物在世界坐标系中的坐标值、目标物在摄像坐标系中的坐标值。优选地，所述目标物的特征信息至少包括一项如下特征信息：直线长度、直线宽度、直线对地面的倾斜角。优选地，所述关联物特征信息至少包括一项如下特征信息：关联物长高比、关联物对地面的倾斜角、关联物的灰度、关联物纹理。一种获取目标物位置信息的装置，包括：光线启动模块、判断模块、位置信息确定模块；所述光线启动模块，用于从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；所述判断模块，用于获取包含被投射光线后的所述关联物的第二实时图像，判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物；所述位置信息确定模块，用于当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息，基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息。进一步地，在所述位置信息确定模块之后，包括障碍区域信息确定模块、路线确定模块；所述障碍区域信息确定模块，用于依据所述关联物特征信息、所述关联物的位置信息、所述目标物的特征信息以及所述目标物的位置信息，确定通行障碍区域信息。所述路线确定模块，用于依据所述目标物的位置信息和所述目标物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取目标物位置信息的方法，其特征在于，包括:从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；获取包含被投射光线后的所述关联物的第二实时图像，判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物；当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息，基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息。

【技术特征摘要】
1.一种获取目标物位置信息的方法，其特征在于，包括:从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；获取包含被投射光线后的所述关联物的第二实时图像，判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物；当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息，基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息。2.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息的步骤之后，包括：依据所述关联物特征信息、所述关联物的位置信息、所述目标物的特征信息以及所述目标物的位置信息，确定通行障碍区域信息；依据所述通行障碍区域信息，确定绕行所述目标物的通行路线。3.根据权利要求2所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述依据所述关联物特征信息、所述关联物的位置信息、所述目标物的特征信息以及所述目标物的位置信息，确定通行障碍区域信息的步骤之后，还包括：将所述通行障碍区域信息以映射关系存储至数据库中。4.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述判断所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物的过程中，具体包括：依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定。5.根据权利要求4所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体包括：所述第二实时图像单位区域内梯度方向相同的像素点的个数大于预设阈值，且所述像素与该像素相对应的基准线的最小夹角在预设容忍度τ内相同，则判断所述第二实时图像中存在目标物。6.根据权利要求5所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体还包括：构建四方形基准场，以使四方形基准场内包含单位区域内的方向和最小夹角相同的像素，且在所述四方形的相对边相互平行相等，且四方形的长：宽≥1:1时，则判断所述第二实时图像中存在目标物。7.根据权利要求6所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体还包括：以所述四方形中像素与该像素相对应的基准线的最小夹角与所述四方形主方向的角度差小于2τ的像素为对齐像素，在所述四方形的长：宽≥1:1时，且所述对齐像素个数大于预设像素个数值时，则判断所述第二实时图像中存在目标物。8.根据权利要求4所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述依据所述第二实时图像中像素点间的线性关系特征，对所述第二实时图像中是否存在与所述关联物相关联的目标物进行判定的步骤中，具体包括：在所述第二实时图像中建立二维坐标系，当所述第二实时图像中满足y＝kx+b的像素点的数量大于预设阈值时，则判断所述第二实时图像中存在目标物，其中，x为像素点在二维坐标系x-y中对应x轴的坐标值，y为像素点在二维坐标系x-y中对应y轴的坐标值，k为直线在二维坐标系x-y中的斜率，b为直线在二维坐标系x-y中函数与y轴的截距。9.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述当确定存在所述目标物时，提取所述目标物的特征信息的过程中，具体包括：通过直线检测算法从所述第二实时图像中获取所述目标物的特征信息。10.根据权利要求9所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，在所述从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线的步骤之前，包括：建立世界坐标系、摄像装置坐标系及图像坐标系。11.根据权利要求10所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述第二实时图像中至少包括两幅实时图像的图像组，在所述基于所述目标物的特征信息确定所述目标物的位置信息的步骤中，具体包括：将所述实时图像组中的所述目标物的特征信息进行匹配，确定所述实时图像组中所述目标物的特征信息对应的目标物特征的视差值；依据所述视差值以及三角几何关系确定所述目标物的深度信息和所述目标物的位置信息。12.根据权利要求11所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述直线检测算法为LSD算法，所述目标物特征为直线，在所述将所述实时图像组中的所述目标物的特征信息进行匹配，确定所述实时图像组中所述目标物的特征信息对应的目标物特征的视差值的步骤中，具体包括：对LSD算法检测出的同一组实时图像中的所述目标物的特征信息进行运算确定直线LBD描述子；根据同一组实时图像中所述LBD描述子之间距离，确定距离最小的所述LBD描述子，距离最小的所述LBD描述子为匹配直线对；获取所述匹配直线对在摄像装置坐标系下同一坐标轴上的坐标值差的绝对值，确定所述匹配直线对的视差值。13.根据权利要求12所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述第二实时图像的对比度高于所述第一实时图像。14.根据权利要求1至13任意一项所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，基于双目视觉原理和立体视觉算法确定所述目标物的位置信息。15.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述目标物的位置信息包括：目标物在世界坐标系中的坐标值、目标物在摄像坐标系中的坐标值。16.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述目标物的特征信息至少包括一项如下特征信息：直线长度、直线宽度、直线对地面的倾斜角。17.根据权利要求1所述获取目标物位置信息的方法，其特征在于，所述关联物特征信息至少包括一项如下特征信息：关联物长高比、关联物对地面的倾斜角、关联物的灰度、关联物纹理。18.一种获取目标物位置信息的装置，其特征在于，包括：光线启动模块、判断模块、位置信息确定模块；所述光线启动模块，用于从包含关联物的第一实时图像中提取关联物特征信息，基于所述关联物特征信息确定关联物的位置信息，依据所述关联物的位置信息驱动发光单元向关联物所在区域投射光线；所述判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：池鹏可，刘鹏，
申请(专利权)人：广州极飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44