一种基于二维码识别的无人机自主降落方法技术

本发明专利技术公开了一种基于二维码识别的无人机自主降落方法。采用不同阶段融合多个传感器信息，在初始阶段主要由GPS信息引导无人机飞行至目标区域，然后通过视觉信息搜索、识别地面二维码，锁定降落位置的坐标。最后由多个传感器信息计算自身高度和目标坐标，通过飞行控制算法实现四旋翼无人机的高精度局部定位和自主降落。上述基于二维码识别的四旋翼无人机自主降落的方法，显著的提高了降落精度以及跟踪效率。踪效率。踪效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二维码识别的无人机自主降落方法


[0001]本专利技术涉及定位
，尤其涉及基于二维码为承载体的识别定位技术。

技术介绍

[0002]近年来，尤其是在民用领域，植保无人机、航拍无人机以及巡检无人机的应用越来越普及，大大提高了人们的工作效率，改善了人们的生活体验目前，四旋翼无人机室外定位主要通过GPS融合IMU、气压计等传感器。
[0003]普通GPS传感器价格便宜，但是其定位精度在米级，且在有阵风影响时误差更大，不适合用于高精度局部定位和自主降落。市场上精度在厘米级别的GPS传感器价格高昂、部署复杂，同时在高度估计时也有较大误差，因此难以普及。单独的加速度计、气压计传感器存在积分误差累计，同样不利于精准定位与降落。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于二维码识别四旋翼无人机降落方法，以解决上述问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：基于二维码识别的四旋翼无人机自主降落方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1，无人机接收到由GPS定位系统初步识别并依据无人机飞行高度进行分级降落；
[0007]步骤2，当无人机降落到一定高度时，可以对目标二维码进行寻找，划分出兴趣区域；
[0008]步骤3，在兴趣区域由视觉模块进行图片匹配，匹配成功之后以无人机的位置为原点对二维码的空间位置进行定位建立空间坐标系；
[0009]步骤4，通过串口接收视觉模块发送的定位坐标信息和超声波测距传感器发送的高度信息，再由飞行控制处理器将采集到的信息进行处理与判断，输出无人机平台飞行控制模块能够识别的导航指令，从而控制无人机自主降落到目标二维码上。
[0010]进一步，步骤3
‑
4的具体过程为：
[0011]无人机根据GPS定位系统先在大范围内寻找目标二维码大致位置，并根据其高度不断进行降落；采用视觉识别系统对图像进行捕获，并处理图片获取信息；对图像进行矫正之后再进行解码提取QR码内容，依据QR码编码规范对数据进行解码，解码成功之后再进行匹配；完成解码后，以无人机位置为原点建立空间坐标系得到二维码精确空间坐标，传输信息通过控制使得无人机降落达到目标地理位置。
[0012]进一步，视觉识别系统对图像进行处理，可通过灰度化、图片旋转、阈值分割及图像去噪方法处理图片，降低图片数据量并提高输出帧率具有实时性。
[0013]进一步，还包括，可依据QR码编码依据对其进行解码得到内容然后再与设定好的内容进行匹配，若一致这表示匹配成功，定位精准。
[0014]与现有技术相比，本专利技术实施例的优点在于：
[0015]本专利技术提供了一种基于二维码降落四旋翼无人机降落方法，侧重于检测无人机所处位置信息，实现精准定位以及高度协调降落；
[0016]一方面：本专利技术提供一种基于二维码自主降落的方法，其能够接收视觉识别系统提供的图像信息处理完成之后获取目标点信息从而确定无人机降落模式，同时可以实现实时跟踪目标点位置信息。
[0017]另一方面：无人机在降落过程当中，采用悬停降落相结合的方式，不断更新无人机距离目标点位置信息可切换到不同的飞行模式，并且对二维码进行更为精准的降落指令，采用逐步降落的方式实现更加稳定的降落，采用QR检测方式实现更精准降落。同时还包括无人机根据所处高度的不同会对机身采取降落速度及降落方向和降落姿态的实时调整。
[0018]本专利技术提供了一种基于二维码自主降落的四旋翼无人机降落方法，有益效果为：该方法可以高效实现无人机降落的精准，同时应用广泛可实现多地标的降落。先通过GPS定位，逐渐徘徊降低高度，实现降落高效、稳定、可靠。以二维码作为承载位置信息的工具，具有抗损性强、抗光线干扰、抗阵风影响的特点。二维码辨识度高且包含数据容量大，可适用范围广泛，在识别方面具有唯一性。处理图片之后，QR码检测成功之后即获得QR 所包含内容然后进行解码，保密性高。位置确定后即可建立空间坐标系实现实时定位，高效精准。
附图说明
[0019]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的附图作简单的介绍。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的基于二维码识别四旋翼无人机自主降落方法的一主要操作流程示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的基于二维码识别四旋翼无人机自主降落方法的一具体操作流程示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的基于二维码识别四旋翼无人机自主降落方法的另一具体操作流程示意图；
具体实施方式
[0023]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，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。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，某些指示的方位或者位置关系的词语，其仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。
[0026]实施例一
[0027]参见图1，本专利技术还提供一种基于二维码识别四旋翼无人机自主降落方法，利用无人机识别二维码来控制其精准降落的流程，包括如下操作步骤：
[0028]步骤1，无人机接收到由GPS定位系统初步识别并依据无人机飞行高度进行分级降
落；
[0029]步骤2，当无人机降落到一定高度时，可以对目标二维码进行寻找，划分出兴趣区域；
[0030]步骤3，在兴趣区域由视觉模块进行图片匹配，匹配成功之后以无人机的位置为原点对二维码的空间位置进行定位建立空间坐标系；
[0031]步骤4，通过串口接收视觉模块发送的定位坐标信息和超声波测距传感器发送的高度信息，再由飞行控制处理器将采集到的信息进行处理与判断，输出无人机平台飞行控制模块能够识别的导航指令，从而控制无人机自主降落到目标二维码上。
[0032]下面对本专利技术实施例提供的基于二维码识别四旋翼无人机自主降落方法的具体功能以及具体技术效果做一下详细说明：
[0033]参见图2，所述无人机通过GPS初步定位目标范围找到兴趣区域，然后通过视觉模块识别到二维码从而实现精准降落，具体包括如下操作步骤：
[0034]无人机在接收起飞信号之后结合GPS定位信息在空中悬停，根据提供的目标数据进行初步定位；
[0035]当寻找到大致范围之后先进行初步降落根据机身高度设置合适的降落速度直至视觉模块可以获取目标图像；
[0036]无人机开始向捕获图片采集信息，根据表面图像识别图像当中的二维码；
[0037]无人机识别到当前的二维码之后获取所含信息，并且同时对当前机身所处高度进行解析，获取不同高度时无人机的降落本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于二维码识别的四旋翼无人机自主降落方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，无人机接收到由GPS定位系统初步识别并依据无人机飞行高度进行分级降落；步骤2，当无人机降落到一定高度时，可以对目标二维码进行寻找，划分出兴趣区域；步骤3，在兴趣区域由视觉模块进行图片匹配，匹配成功之后以无人机的位置为原点对二维码的空间位置进行定位建立空间坐标系；步骤4，通过串口接收视觉模块发送的定位坐标信息和超声波测距传感器发送的高度信息，再由飞行控制处理器将采集到的信息进行处理与判断，输出无人机平台飞行控制模块能够识别的导航指令，从而控制无人机自主降落到目标二维码上。2.根据权利要求1所述的基于二维码识别的四旋翼无人机自主降落方法，其特征在于，步骤3
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4的具体过程为：无人机根据GPS定位系统先在大范围内寻...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈跃，彭景怡，尹九红，滑宇倩，章欣婷，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：