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    重庆时时彩和值: 无人飞行器的飞行参数的测量方法及装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410142817.2

    申请日:

    2014.04.10

    公开号:

    CN103913588A

    公开日:

    2014.07.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01P 3/38申请日:20140410|||公开
    IPC分类号: G01P3/38; G01C23/00 主分类号: G01P3/38
    申请人: 深圳市大疆创新科技有限公司
    发明人: 周万程; 孙科; 于云; 黄黎明
    地址: 518057 广东省深圳市南山区高新技术产业园南区粤兴一道9号香港科大深圳产学研大楼6层613、614
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙) 44280 代理人: 李庆波
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410142817.2

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.06.22|||2014.09.17|||2014.07.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种无人飞行器的飞行参数的测量方法及装置,该方法包括:获取图像以及采集无人飞行器的角速度;从当前帧图像中提取角点;根据当前无人飞行器的角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域;根据当前帧图像的角点位置从前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点;根据当前帧图像的角点和前一帧图像对应的角点获取角点速度;根据角点速度获取像素速度;根据像素速度和无人飞行器的飞行高度获取无人飞行器的实际速度。通过上述方式,本发明能够实现准确度高、精度高的飞行参数的测量。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种无人飞行器的飞行参数的测量方法,其特征在于,所述方法包括:
    获取图像以及采集所述无人飞行器的角速度;
    从当前帧图像中提取角点;
    根据当前无人飞行器的所述角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域;
    根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点;
    根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度;
    根据所述角点速度获取像素速度;
    根据所述像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从当前帧图像中提取角点的步骤包括:
    对当前帧图像进行金字塔分层;
    求取金字塔分层后位于金字塔塔顶的所述当前帧图像的顶层图像层中各像素点沿水平方向和垂直方向的灰阶梯度;
    根据沿水平方向和垂直方向的所述灰阶梯度获取所述当前帧图像的顶层图像层对应的积分图;
    根据所述积分图获取所述当前帧图像的顶层图像层中各像素点的Harris得分并根据所述Harris得分的大小提取所述当前帧图像的角点,其中,所述角点为Harris得分大于预定阈值的像素点。

    3.  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据当前无人飞行器的所述角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域的步骤包括:
    对所述前一帧图像进行金字塔分层;
    在所述当前帧图像和所述前一帧图像的时间间隔内积分采集到的所述角速度,以获取所述无人飞行器在所述时间间隔内的转动角度;
    根据所述转动角度计算所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层上相对应的像素移动距离;
    根据所述像素移动距离估计所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层中的预定区域。

    4.  根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点的步骤包括:
    从所述前一帧图像中提取角点;
    在前一帧图像中判断与当前帧图像中各角点对应的预定区域内是否存在角点;
    在前一帧的预定区域搜索与当前帧角点对应的角点。

    5.  根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度的步骤包括:
    根据所述当前帧图像中的各角点和所述前一帧图像的各角点依据金字塔光流法获取各角点在顶层图像层中的速度;
    根据各角点在所述顶层图像层的速度依据所述金字塔光流法依次获取各角点在分层后其它各图像层中的速度,其中,所述角点在分层后位于金字塔塔底的图像层中的速度即为角点速度。

    6.  根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述角点速度获取像素速度的步骤包括:
    获取各角点的所述角点速度的均值作为第一均值;
    判断各角点的所述角点速度与所述第一均值的相关性;
    获取与所述第一均值正相关的各角点的所述角点速度的均值作为第二均值,其中,所述第二均值即为像素速度。

    7.  根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述角点速度获取像素速度的步骤包括:
    获取各角点的所述角点速度的直方图并对所述直方图进行低通滤 波,其中,滤波后所述直方图得到的众数即为像素速度。

    8.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度的步骤包括:
    根据所述角速度获取由于转动导致的转动像素速度;
    通过所述角点速度获取的所述像素速度减去转动导致的所述转动像素速度获取所述无人飞行器由于平动引起的平动像素速度;
    根据所述平动像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

    9.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述从当前帧图像中提取角点的步骤、所述根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点的步骤以及所述根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度的步骤中:利用处理器的单指令多数据指令集对多个像素点进行同步计算。

    10.  一种无人飞行器的飞行参数的测量装置,其特征在于,所述装置包括:
    图像传感器,用于获取图像;
    陀螺仪,用于采集所述无人飞行器的角速度;
    高度测量器,用于获取所述无人飞行器的飞行高度;
    处理器,与所述图像传感器、所述陀螺仪和所述高度测量器均电性连接,所述处理器用于从所述图像传感器获取的当前帧图像中提取角点,根据所述陀螺仪采集的当前无人飞行器的所述角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域,根据当前帧图像的角点位置从前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点,根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度,根据所述角点速度获取像素速度,根据所述像素速度和所述高度测量器获取的所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

    11.  根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述处理器对当前帧图像进行金字塔分层,求取金字塔分层后位于金字塔塔顶的所述当前 帧图像的顶层图像层中各像素点沿水平方向和垂直方向的灰阶梯度,根据沿水平方向和垂直方向的所述灰阶梯度获取所述当前帧图像的顶层图像层对应的积分图,根据所述积分图获取所述当前帧图像的顶层图像层中各像素点的Harris得分并根据所述Harris得分的大小提取所述当前帧图像的角点,其中,所述角点为Harris得分大于预定阈值的像素点。

    12.  根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述处理器对所述前一帧图像进行金字塔分层,在所述当前帧图像和所述前一帧图像的时间间隔内积分采集到的所述角速度,以获取所述无人飞行器在所述时间间隔内的转动角度,根据所述转动角度计算所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层上相对应的像素移动距离,根据所述像素移动距离估计所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层中的预定区域。

    13.  根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述处理器从所述前一帧图像中提取角点;再在前一帧图像中判断与当前帧图像中各角点对应的预定区域内是否存在角点,在前一帧的预定区域搜索与当前帧角点对应的角点。

    14.  根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理器根据所述当前帧图像中的各角点和所述前一帧图像的各角点依据金字塔光流法获取各角点在顶层图像层中的速度,根据各角点在所述顶层图像层的速度依据所述金字塔光流法依次获取各角点在分层后其它各图像层中的速度,其中,所述角点在分层后位于金字塔塔底的图像层中的速度即为角点速度。

    15.  根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理器获取各角点的所述角点速度或的均值作为第一均值;判断各角点的所述角点速度与所述第一均值的相关性;获取与所述第一均值正相关的各角点的所述角点速度的均值作为第二均值,其中,所述第二均值即为像素速度。

    16.  根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理器获取各角点的所述角点速度的直方图并对所述直方图进行低通滤波,其中,滤波后所述直方图得到的众数即为像素速度。

    17.  根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述处理器根据所述角速度获取由于转动导致的转动像素速度,通过所述角点速度获取的所述像素速度减去转动导致的所述转动像素速度获取所述无人飞行器由于平动引起的平动像素速度,根据所述平动像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

    18.  根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述处理器利用单指令多数据指令集对多个像素点进行同步计算以执行从当前帧图像中提取角点、根据当前帧图像的角点位置从前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点以及根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度的操作。

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    无人 飞行器 飞行 参数 测量方法 装置
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