避障方法、装置、无人机及电子设备制造方法及图纸

技术编号:36042233 阅读:21 留言:0更新日期:2022-12-21 10:48
本发明专利技术公开了一种避障方法、装置、无人机及电子设备。其中,该方法包括:在目标设备移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,目标障碍物为处于移动状态的障碍物;确定目标障碍物的移动轨迹;在确定移动轨迹与安全区域中的至少部分区域重叠,并且目标障碍物与目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制目标设备沿第一方向移动,其中,安全区域为以目标设备为中心确定的区域,第一方向为躲避时长最短时对应的方向,躲避时长为目标设备移动到与目标障碍物之间的距离大于预设距离时所消耗的时长。本发明专利技术解决了由于相关技术中无人机无法高效识别躲避动态障碍物造成的无人机易损伤的技术问题。易损伤的技术问题。易损伤的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
避障方法、装置、无人机及电子设备


[0001]本专利技术涉及自动控制领域,具体而言,涉及一种避障方法、装置、无人机及电子设备。

技术介绍

[0002]目前相关技术中的无人机在进行避障时,对静态障碍物有较好的识别躲避能力,但是对于动态障碍物而言,却不能做到准确躲避,特别是在无人机高速移动时,导致无人机在移动过程中易因为动态无人机而损伤。
[0003]针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种避障方法、装置、无人机及电子设备,以至少解决由于相关技术中无人机无法高效识别躲避动态障碍物造成的无人机易损伤的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面,提供了一种避障方法,包括:在目标设备移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,目标障碍物为处于移动状态的障碍物;确定目标障碍物的移动轨迹;在确定移动轨迹与安全区域中的至少部分区域重叠,并且目标障碍物与目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制目标设备沿第一方向移动,其中,安全区域为以目标设备为中心确定的区域,第一方向为躲避时长最短时对应的方向,躲避时长为目标设备移动到与目标障碍物之间的距离大于预设距离时所消耗的时长。
[0006]可选地,检测目标区域内的目标障碍物包括:获取目标区域内的光强参数;在光强参数的变化速率大于预设变化速率的情况下,获取目标设备中的动态视觉相机在预设时间段内生成的事件信息和与事件信息对应的灰度图,其中,事件信息包括事件图像;在灰度图中确定目标障碍物对应的障碍物区域,以及障碍物区域的位置信息,其中,障碍物区域为包含目标障碍物的矩形区域;以及,基于事件图像,确定仅包含目标障碍物对应的事件信息的第一障碍物事件图像。
[0007]可选地,事件图像由事件点组成,并且事件图像中的每个像素点均对应一个时间戳,基于事件图像,确定仅包含目标障碍物对应的时间信息的第一障碍物事件图像包括:确定事件图像中事件点的平均时间戳;确定时间戳阈值;基于时间戳阈值和平均时间戳,对事件图像中的事件点进行筛选;依据筛选结果得到目标障碍物对应的第一障碍物事件图像,其中,第一障碍物事件图像中仅包含目标障碍物对应的事件点。
[0008]可选地,基于时间戳阈值和平均时间戳,对事件图像中的事件点进行筛选包括:确定平均时间戳大于时间戳阈值的事件点为目标障碍物对应的事件点。
[0009]可选地,确定目标障碍物的移动轨迹包括:基于第一障碍物事件图像确定目标障碍物在世界坐标系中对应的多个坐标值;基于多个坐标值,确定目标障碍物在世界坐标系中的坐标值变化情况;基于变化情况,确定目标障碍物的移动速度大小和移动方向;基于多个坐标值,移动速度大小和移动方向,确定目标障碍物在目标时间段内的移动轨迹,其中,
目标时间段为以预设时间段的终点为起点的时间段。
[0010]可选地,基于第一障碍物事件图像确定目标障碍物在世界坐标系中对应的多个坐标值包括:对第一障碍物事件图像聚类,得到第二障碍物事件图像;确定目标设备对应的旋转矩阵,并依据第二障碍物事件图像,确定旋转矩阵的角点和中心点;依据角点和中心点,确定目标障碍物在相机参考系中的深度值;依据深度值确定目标障碍物在世界坐标系中的多个坐标值。
[0011]可选地,依据角点和中心点,确定目标障碍物在相机参考系中的深度值包括:确定目标障碍物的尺寸信息,障碍物区域的边长信息,以及动态视觉相机的焦距;依据尺寸信息,边长信息,焦距,角点和中心点确定目标障碍物在相机参系中的深度值。
[0012]可选地,确定目标设备对应的旋转矩阵包括:获取目标设备的位姿数据;基于位姿数据,确定目标设备的平均角速度;依据平均角速度,建立旋转矩阵。
[0013]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种无人机,无人机包括动态视觉模块,处理器,飞控模块,惯性测量模块,其中,动态视觉模块,用于在无人机移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,目标障碍物为处于移动状态的障碍物;惯性测量模块,用于获取无人机的位姿数据;处理器,用于确定目标障碍物的移动轨迹;飞控模块,用于确定移动轨迹是否与安全区域重叠,其中,安全区域为以目标设备为中心确定的区域;在确定移动轨迹与安全区域重叠,并且无人机与目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制无人机沿第一方向移动,其中,第一方向为躲避时长最短时对应的方向,躲避时长为目标设备移动到与无人机之间的距离大于预设距离时所消耗的时长。
[0014]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种避障装置,包括:检测模块,用于在目标设备移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,目标障碍物为处于移动状态的障碍物;计算模块,用于确定目标障碍物的移动轨迹;处理模块,用于在确定移动轨迹与安全区域重叠,并且目标障碍物与目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制目标设备沿第一方向移动,其中,安全区域为以目标设备为中心确定的区域,第一方向为躲避时长最短时对应的方向,躲避时长为目标设备移动到与目标障碍物之间的距离大于预设距离时所消耗的时长。
[0015]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种非易失性存储介质,非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行避障方法。
[0016]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种电子设备,电子设备包括处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行避障方法。
[0017]在本专利技术实施例中,采用在目标设备移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,目标障碍物为处于移动状态的障碍物;确定目标障碍物的移动轨迹;在确定移动轨迹与安全区域中的至少部分区域重叠,并且目标障碍物与目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制目标设备沿第一方向移动,其中,安全区域为以目标设备为中心确定的区域,第一方向为躲避时长最短时对应的方向,躲避时长为目标设备移动到与目标障碍物之间的距离大于预设距离时所消耗的时长的方式,通过确定障碍物的移动轨迹,达到了基于障碍物的移动轨迹来修正目标设备的移动轨迹的目的,从而实现了无人机在移动过程中识别并避开动态障碍物的技术效果,进而解决了由于相关技术中无人机无法高效识别躲避动态障碍物造成的无人机易损伤技术问题。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,构成本申请的一部分,本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:
[0019]图1是根据本专利技术实施例提供的一种避障方法的流程示意图;
[0020]图2是根据本专利技术实施例提供的一种无人机的结构示意图;
[0021]图3是根据本专利技术实施例提供的一种避障装置的结构示意图;
[0022]图4是根据本专利技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避障方法,其特征在于,包括:在目标设备移动的过程中,检测目标区域内的目标障碍物,其中,所述目标障碍物为处于移动状态的障碍物;确定所述目标障碍物的移动轨迹;在确定所述移动轨迹与安全区域中的至少部分区域重叠,并且所述目标障碍物与所述目标设备之间的距离不大于预设距离的情况下,控制所述目标设备沿第一方向移动,其中,所述安全区域为以目标设备为中心确定的区域,所述第一方向为躲避时长最短时对应的方向,所述躲避时长为所述目标设备移动到与所述目标障碍物之间的距离大于所述预设距离时所消耗的时长。2.根据权利要求1所述的避障方法,其特征在于,检测目标区域内的目标障碍物包括:获取所述目标区域内的光强参数;在所述光强参数的变化速率大于预设变化速率的情况下,获取所述目标设备中的动态视觉相机在预设时间段内生成的事件信息和与所述事件信息对应的灰度图,其中,所述事件信息包括事件图像;在所述灰度图中确定所述目标障碍物对应的障碍物区域,以及所述障碍物区域的位置信息,其中,所述障碍物区域为包含所述目标障碍物的矩形区域;以及,基于所述事件图像,确定仅包含所述目标障碍物对应的事件信息的第一障碍物事件图像。3.根据权利要求2所述的避障方法,其特征在于,所述事件图像由事件点组成,并且所述事件图像中的每个像素点均对应一个时间戳,基于所述事件图像,确定仅包含所述目标障碍物对应的时间信息的第一障碍物事件图像包括:确定所述事件图像中事件点的平均时间戳;确定时间戳阈值;基于所述时间戳阈值和所述平均时间戳,对所述事件图像中的所述事件点进行筛选;依据筛选结果得到所述目标障碍物对应的所述第一障碍物事件图像,其中,所述第一障碍物事件图像中仅包含所述目标障碍物对应的事件点。4.根据权利要求3所述的避障方法,其特征在于,基于所述时间戳阈值和所述平均时间戳,对所述事件图像中的所述事件点进行筛选包括:确定所述平均时间戳大于所述时间戳阈值的事件点为所述目标障碍物对应的事件点。5.根据权利要求3所述的避障方法,其特征在于,确定所述目标障碍物的移动轨迹包括:基于所述第一障碍物事件图像确定所述目标障碍物在世界坐标系中对应的多个坐标值;基于所述多个坐标值,确定所述目标障碍物在所述世界坐标系中的坐标值变化情况;基于所述变化情况,确定所述目标障碍物的移动速度大小和移动方向;基于所述多个坐标值,所述移动速度大小和所述移动方向,确定所述目标障碍物在目标时间段内的所述移动轨迹,其中,所述目标时间段为以所述预设时间段的终点为起点的时间段。6.根据权利要求5所述的避障方法,其特征在于,基于所述第一障碍物事件图像确定所
述目标障碍物在世界坐标系中对应的多个坐标值包括:对所述第一障碍物事件图像聚类,得到第...

【专利技术属性】
技术研发人员:高山王远笑张昊叶汝楷乔诗展张博强
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1