BR112018072581B1

BR112018072581B1 - Formação de imagem pelo uso de vários veículos aéreos não tripulados

Info

Publication number: BR112018072581B1
Application number: BR112018072581-1A
Authority: BR
Inventors: Lalan Jee Mishra; Jose G. Corleto Mena
Original assignee: Qualcomm Incorporated
Priority date: 2016-05-02
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2023-02-28
Also published as: TW201740237A; JP2019516323A; KR102251203B1; CN109074101A; EP3452881A1; JP6755966B2; WO2017192198A1; CN109074101B; BR112018072581A2; KR20190004276A; US10005555B2; EP3452881B1; US20170313416A1

Abstract

Expõe-se um sistema de formação de imagem aérea e método de captação aérea de uma imagem que inclui um primeiro veículo aéreo não tripulado (UAV) e um segundo UAV. O primeiro UAV inclui uma câmara e pode ser configurado para receber informações por parte de um operador. O segundo UAV pode ser configurado para acoplamento e implementação a partir do primeiro UAV. O segundo UAV inclui uma luz configurada de modo a proporcionar iluminação remota para a câmara. A luz no segundo UAV pode ser ativada de forma a iluminar um alvo de fotografia pela câmara enquanto o segundo UAV está voando separadamente em relação ao primeiro UAV.

Description

ANTECEDENTES

[0001] Os veículos aéreos não tripulados (UAVs), também referidos como “drones”, são usados para fotografia aérea e/ou vigilância por vídeo. Em condições de pouca luz do dia ou baixa / sem luz ambiente, as câmeras de UAV geralmente dependem de um flash embutido ou de uma luz embutida como fonte de luz primária. No entanto, a iluminação proporcionada por essa iluminação diminui com a distância entre o alvo e a fonte de luz. Muito embora luzes remotas estacionárias possam ser usadas para iluminar uma cena, tais luzes requerem uma configuração avançada e não podem ser facilmente reconfiguradas ou movidas.

SUMÁRIO

[0002] Sistemas, dispositivos, e métodos de várias concretizações incluem um sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro veículo aéreo não tripulado (UAV) e um segundo UAV, em que o primeiro UAV inclui uma câmera e pode ser configurado para receber informações a partir de um operador. O segundo UAV pode ser configurado para atracação e pode incluir uma luz configurada para proporcionar iluminação para a câmera.

[0003] De acordo com várias concretizações, o primeiro UAV pode ser configurado para voar enquanto o segundo UAV está acoplado no primeiro UAV, e o segundo UAV pode ser configurado para desdobrar-se e voar independentemente do primeiro UAV.

[0004] O primeiro UAV pode incluir um processador configurado para determinar uma posição do segundo UAV a partir de uma primeira imagem. O processador pode ser configurado ainda para determinar a posição do segundo UAV a partir das imagens de câmera. O processador pode ser configurado para determinar uma posição aérea do segundo UAV que voa separado em relação ao primeiro UAV com base em uma comparação das imagens de câmera e imagens recebidas a partir do segundo UAV.

[0005] De acordo com várias concretizações, o segundo UAV pode ser configurado para voar separado em relação ao primeiro UAV para uma posição aérea predeterminada em relação ao primeiro UAV sem informações provenientes de um operador do primeiro UAV. De acordo com algumas concretizações, o segundo UAV poderá incluir um microfone configurado para registrar sons. De acordo com algumas concretizações, o segundo UAV pode ser configurado para usar sinais recebidos a partir de um sensor de proximidade para manter uma posição aérea predeterminada do segundo UAV em relação a um alvo de fotografia por meio da câmera.

[0006] De acordo com algumas concretizações, o segundo UAV poderá incluir a processador configurado para reconhecer um alvo de fotografia por meio da câmera em imagens obtidas a partir de um dispositivo de captação de imagens no segundo UAV, e para manter uma posição aérea em relação a um alvo de fotografia por meio da câmera. De acordo com algumas concretizações, o segundo UAV pode ser controlado para voar para uma posição e, relação a um alvo de fotografia por meio da câmera a fim de proporcionar una quantidade predeterminada de iluminação do alvo de fotografia. De acordo com algumas concretizações, a quantidade de iluminação proporcionada por meio da luz no segundo UAV pode ser ajustável pela mudança da posição aérea do segundo UAV ou mudança de um nível de luz emitida a partir do segundo UAV. A luz pode ser emitida em um espectro de infravermelho e a câmera pode ser configurada para formação de imagem térmica.

[0007] De acordo com algumas concretizações, um terceiro UAV pode ser configurado para acoplamento e desenvolvimento a partir do primeiro UAV. De acordo com algumas concretizações, o primeiro UAV pode ser configurado para voar ao mesmo tempo em que suporta tanto o segundo UAV quanto o terceiro UAV. De acordo com algumas concretizações, a câmera no primeiro UAV e o primeiro UAV podem ser configurados para usar as imagens da câmera para controlar o segundo UAV. De acordo com algumas concretizações, a câmera pode ser configurada para captar de forma simultânea duas ou mais imagens diferentes. De acordo com algumas concretizações, a câmera pode ser configurada de forma tal que as duas ou mais imagens diferentes se sobrepõem.

[0008] Algumas concretizações poderão incluir o desenvolvimento, a partir de um primeiro veículo aéreo não tripulado (UAV) que inclui uma câmera, um segundo UAV voar separado do primeiro UAV, acionando uma luz no segundo UAV para iluminar um alvo de fotografia por um câmera, e acionar uma câmera para fotografar o alvo de fotografia iluminado pela luz. Algumas concretizações podem incluir o vôo de um segundo UAV separado do primeiro UAV sem a informação proveniente de um operador controlando remotamente do primeiro UAV. Algumas concretizações podem incluir fazer voar o primeiro UAV enquanto o segundo UAV está atracado ao primeiro UAV. Algumas concretizações podem incluir o acionamento de uma câmera para fotografar o alvo da fotografia para captar simultaneamente duas ou mais imagens diferentes, que podem se sobrepor.

[0009] Algumas concretizações poderão incluir a re-atracação do segundo UAV com o primeiro UAV depois do acionamento da câmera para fotografar o alvo da fotografia. Algumas concretizações poderão incluir o acionamento de um microfone no segundo UAV para registrar sons provenientes de um alvo de um registro sonoro.

[0010] Algumas concretizações poderão incluir desenvolver um terceiro UAV a partir do primeiro UAV, e fazer voar o primeiro UAV ao mesmo tempo em que se suporta tanto o segundo UAV quanto o terceiro UAV. Algumas concretizações poderão incluir determinar uma posição do segundo UAV utilizando-se imagens de câmera provenientes da câmera para controlar o segundo UAV. Algumas concretizações poderão incluir receber por meio do primeiro UAV imagens visuais captadas remotamente por meio de outra câmera no segundo UAV. Algumas concretizações poderão incluir determinar uma posição aérea do segundo UAV que voa separado do primeiro UAV com base na comparação de uma imagem visual a bordo captada por meio de uma câmera no primeiro UAV e a imagem visual captada remotamente tomada pela outra câmera no segundo UAV. Algumas concretizações poderão incluir transmitir a partir do primeiro UAV para o segundo UAV um comando para o segundo UAV para manter uma posição aérea predeterminada em relação ao primeiro UAV. Algumas concretizações poderão incluir transmitir do primeiro UAV para o segundo UAV um comando para o segundo UAV manter uma posição aérea predeterminada em relação ao alvo de fotografia por meio da câmera. Algumas concretizações poderão incluir receber informação de localização para determinar uma posição aérea do segundo UAV a partir do segundo UAV que voa remoto em relação ao primeiro UAV. Algumas concretizações poderão incluir determinar a posição relativa do segundo UAV em relação ao primeiro UAV. Algumas concretizações poderão incluir determinar uma quantidade de iluminação proporcionada por meio da luz no segundo UAV. Algumas concretizações poderão incluir determinar um ajuste necessário para a quantidade de iluminação proporcionada por meio da luz no segundo UAV e transmitir instruções para o segundo UAV para executar um ajuste necessário para a quantidade de iluminação proporcionada por meio da luz no segundo UAV.

[0011] Outras concretizações poderão incluir um sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro UAV e um segundo UAV em que o primeiro e o segundo UAVs incluem meios para desempenhar funções dos métodos sumariados anteriormente no presente caso. Outras concretizações poderão incluir mídia de armazenamento não transitória capaz de ser lida pelo processador tendo armazenado instruções executáveis no processador, configuradas para fazer com que um processador de um primeiro VANT execute operações dos métodos resumidos anteriormente no presente caso.

DESCRIÇÃO BREVE DOS DESENHOS

[0012] Os desenhos anexos, que são incluídos no presente caso e constituem parte do presente relatório, ilustram concretizações exemplificativas e em conjunto com a descrição geral apresentada anteriormente e a descrição detalhada que se apresenta em seguida, servem para explicar os aspectos das várias concretizações.

[0013] A Figura 1 é uma perspectiva esquemática do sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro UAV captando uma imagem de alvos iluminados por um segundo UAV de acordo com várias concretizações.

[0014] A Figura 2A é uma vista em elevação frontal do sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro UAV que suporta um segundo UAV acoplado ao mesmo de acordo com várias concretizações.

[0015] A Figura 2B é uma vista em elevação frontal do sistema de formação de imagem aérea da Figura 2A com o segundo UAV voando separado do primeiro UAV de acordo com várias concretizações.

[0016] A Figura 3A é uma vista de topo do sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro UAV que suporta um segundo UAV, um terceiro UAV, um quarto UAV, e um quinto UAV pegando carona no primeiro UAV de acordo com várias concretizações.

[0017] A Figura 3B é uma vista de relevo em perspectiva do segundo UAV da Figura 3A de acordo com várias concretizações.

[0018] A Figura 4A é uma vista esquemática de topo do sistema de formação de imagem aérea que inclui a primeiro UAV com um segundo UAV voando separado do primeiro UAV e um terceiro UAV, um quarto UAV, e um quinto e UAV pegando carona no primeiro UAV de acordo com várias concretizações.

[0019] A Figura 4B é uma vista esquemática de topo do sistema de formação de imagem aérea da Figura 4A com o segundo UAV e o terceiro UAV voando separados do primeiro UAV de acordo com várias concretizações.

[0020] A Figura 5 é um diagrama de componente de uma unidade de controle de um UAV adequado para o uso com várias concretizações.

[0021] A Figura 6 é uma vista em perspectiva esquemática do sistema de formação de imagem aérea que inclui um primeiro UAV captando uma imagem de alvos que um segundo UAV está iluminando ao mesmo tempo em que registra sons provenientes dos alvos de acordo com várias concretizações.

[0022] A Figura 7 é um fluxograma de processo que ilustra um método de formação de imagem aérea de acordo com várias concretizações.

[0023] A Figura 8 é um diagrama de componentes de um dispositivo de comunicação sem fio adequado para o uso com várias concretizações.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Várias concretizações serão descritas em detalhes com referência aos desenhos em anexo. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados ao longo dos desenhos para se referir às mesmas partes ou assemelhadas. As referências feitas a exemplos específicos e concretizações têm finalidade ilustrativa, e não pretendem limitar o escopo das reivindicações.

[0025] Várias concretizações incluem sistemas de formação de imagem aérea que incluem pelo menos dois UAVs. Um primeiro veículo aéreo não tripulado (UAV) inclui uma câmera e é configurado para receber informações a partir de um operador. Um segundo UAV é configurado para acoplamento e desenvolvimento a partir do primeiro UAV. O segundo UAV inclui uma luz para iluminar um alvo que está sendo captado na forma de uma primeira imagem por meio de uma câmera no primeiro UAV. O posicionamento de uma fonte de iluminação no segundo UAV permite ao sistema de formação de imagem aérea captar imagens por meio do primeiro UAV a uma primeira distância do assunto ou cena que é iluminado por meio do segundo UAV a uma segunda distância do assunto ou cena que pode ser selecionado ou controlado para conseguir um nível de iluminação desejado ou mínimo. Deste modo, quando a distância desde o assunto ou cena selecionada para captação de imagens por meio do primeiro UAV for atenuar a luz a partir da fonte de iluminação no segundo UAV para um segundo nível inaceitável, o segundo UAV pode separar-se do primeiro UAV e voar para uma posição mais próxima do assunto ou cena onde pode ser obtida a iluminação apropriada ou desejada. Vários UAVs de iluminação podem ser concretizados no sistema de formação de imagem aérea, possibilitando a iluminação proveniente de diferentes direções.

[0026] Da forma que é utilizado neste contexto, o termo “UAV” refere-se a um de vários tipos de veículos aéreos não tripulados. Um UAV poderá incluir um dispositivo de computação a bordo configurado para voar e/ou operar o UAV sem instruções de operação remotas (ou seja, de forma autônoma), e/ou com algumas instruções operacionais remotas ou atualizações para instruções armazenadas em uma memória, tais como a partir de um operador humano ou dispositivo de computação remoto (ou seja, de forma semi-autônoma). Os UAVs podem ser propulsionados para o vôo em qualquer um de um número de modos conhecidos. Por exemplo, uma pluralidade de unidades de propulsão, cada uma delas incluindo um ou mais rotores, pode proporcionar propulsão ou força de elevação para o UAV e qualquer carga útil carregada pelo UAV. Além disso, o UAV pode incluir rodas, lagartas, ou outros mecanismos de movimento não aéreos para permitir o movimento no solo, ou na água, e combinações dos mesmos. O UAV pode ser alimentado por um ou mais tipos de fontes de energia, tais como elétrica, química, eletroquímica ou outra reserva de energia, que pode alimentar as unidades de propulsão, o dispositivo computacional integrado e/ou outros componentes internos.

[0027] Da forma que é usado neste contexto o termo “dispositivo de computação” refere-se a um dispositivo eletrônico equipado com pelo menos um processador. Exemplos de dispositivos computacionais poderão incluir controle de vôo de UAV e/ou computador de gerenciamento de missão que estão a bordo do UAV, assim como a comunicação remota com a comunicação com o UAV configurado para realizar operações das várias concretizações. A computação remota também inclui comunicação sem fio (por exemplo, telefones celulares, dispositivos de vestir, telefones inteligentes, “web-pads”, computadores tablet, telefones celulares habilitados para Internet, dispositivos eletrônicos habilitados para Wi-Fi®, assistentes de dados pessoais (PDAs), laptops, e assim por diante), computadores pessoais e servidores. De acordo com várias concretizações, os dispositivos de computação podem ser configurados com memória e/ou armazenamento da mesma forma que recursos de comunicação sem fio, tais como transceptores e antena(s) de rede configurado para estabelecer uma conexão de rede de ampla área (WAN) (por exemplo, uma conexão de rede celular, e assim por diante) e/ou uma rede de área local (LAN) connection (por exemplo, uma conexão sem fio à Internet por meio de um roteador WiFi®, e assim por diante).

[0028] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de formação de imagem aérea 100 com um primeiro UAV 101 e um segundo UAV 102 de acordo com várias concretizações. No exemplo que se encontra ilustrado na Figura 1, o primeiro UAV 101 inclui uma câmera 110 e é configurado para receber a entrada ou instruções provenientes de um operador 5 utilizando um dispositivo de comunicação sem fio 800 por meio de um enlace de comunicação de operador 130. O operador 5 pode iniciar e controlar o vôo do primeiro UAV 101, e pode controlar a câmera 110, tal como para fotografar um alvo 50. O segundo UAV 102 inclui uma luz 120 para iluminar o alvo 50 que está sendo fotografado por parte do primeiro UAV 101. De uma forma alternativa, o primeiro UAV 101 poderá incluir a luz 120 e o segundo UAV 102 poderá incluir a câmera 110. Como uma outra alternativa, tanto o primeiro UAV 101 quanto o segundo UAV 102 podem incluir, cada um deles, uma luz 120 e uma câmera 110.

[0029] De acordo com algumas concretizações, o segundo UAV 102 é configurado para acoplamento e implementação a partir do primeiro UAV 101 de forma tal que o primeiro UAV 101 pode levar o segundo UAV 102 para um local de fotografia. De acordo com algumas concretizações, o primeiro UAV 101 é configurado para acoplamento com o segundo UAV 102 e desenvolvimento de forma tal que o segundo UAV 102 pode levar o primeiro UAV 101 para um local de fotografia. De acordo com algumas concretizações o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102 podem ser configurados para o acoplamento e desenvolvimento a partir de um terceiro UAV (vide, por exemplo, a Figura 3A) de forma tal que o terceiro UAV pode levar o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102 para um local de fotografia.

[0030] Para coordenar a saída de iluminação da luz 120 com a fotografia tirada por uma câmera 110, o segundo UAV 102 pode ser sincronizado com o primeiro UAV 101. Usando-se um enlace de comunicação inter UAV 135, o primeiro UAV 101 pode controlar a navegação do segundo UAV 102 e manter sincronizados o primeiro e segundo UAVs 101 e 102.

[0031] Para facilitar a descrição e ilustração, alguns aspectos detalhados do primeiro UAV 101 e do segundo UAV 102 estão omitidos, tais como fiação, estrutura do chassi, fonte de energia, colunas de pouso / marcha, ou outros recursos que serão do conhecimento da pessoa versada na técnica. Além disso, embora os UAV sejam ilustrados na forma de quadriciclos com quatro rotores, os UAV poderão incluir mais ou menos de quatro rotores. Da mesma forma, o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102 podem realizar configurações semelhantes ou diferentes, números de rotores e/ou outros aspectos.

[0032] A câmera 110 pode focalizar a luz refletida ou emitida a partir de virtualmente qualquer coisa dentro de um campo de visão 112 em uma superfície interna sensível à luz para captar uma ou mais imagens. Desta forma, um câmera 110 capta imagens para fotografia e/ou vídeo. Uma câmera pode ser montada giratoriamente no primeiro UAV 101 ou de outra forma ajustável para proporcionar controle de direcionamento de 3 eixos. O campo de visão 112 inclui a extensão do mundo observável visualizado por uma câmera 110, que se estende para fora de uma câmera 110 em direção ao infinito. Um câmera 110 pode ser focalizada no alvo 50 quando o alvo 50 está dentro do campo de visão 112 e, se aplicável for, dentro dos limites focais de uma câmera 110. O campo de visão 112 pode incluir objetos próximos 55 e objetos intermediários, tais como o segundo UAV 102. O alvo 50 pode incluir um ou mais seres e/ou objetos que constituem o foco da fotografia, tais como os três indivíduos ilustrados na Figura 1.

[0033] De acordo com várias concretizações, a luz 120 no segundo UAV 102 proporciona uma fonte de luz e/ou uma fonte de luz complementar para permitir que a fonte de iluminação para a fotografia (ou seja, fotografia still e/ou vídeo) seja posicionada mais próxima do alvo 50 do que a câmera 110 e/ou para proporcionar iluminação a partir de um ângulo diferente daquele da perspectiva da câmera 110. O segundo UAV 102, juntamente com a luz 120, pode voar separado do primeiro UAV 101 e ser posicionado para projetar luz a partir de uma posição retirada em relação àquela do primeiro UAV 101.

[0034] Quando as condições de luz ambiente são baixas ou menores do que as desejáveis, várias concretizações podem usar a luz 120 no segundo UAV 102 para criar uma região iluminada 122. A região iluminada 122 pode aumentar a iluminação em parte do campo de visão 112 de um câmera 110, projetando assim iluminação adicional no alvo 50. Quando a região iluminada 122 é muito menor do que o campo de visão 112, os objetos próximos 55 dentro do campo de visão 112 podem não receber o mesmo nível de iluminação que o alvo 50 se tais objetos estão dispostos fora da região iluminada 122. Também porque a região iluminada 122 projeta-se para longe do segundo UAV 102 (isto é, em direção ao alvo 50), o segundo UAV 102 propriamente dito, ou partes dele, pode não ser incluídas na região iluminada 122.

[0035] Uma posição relativa do alvo 50 está além disso ilustrada usando um primeiro quadro de referência 115, um segundo quadro de referência 117, e um terceiro quadro de referência 125. O primeiro quadro de referência 115 corresponde a uma extensão imaginária plana limitada pelo campo de vista 112, perpendicular a uma direção para a qual a câmera 110 está voltada, e inclui um ponto focal no alvo 50. O segundo quadro de referência 117 também corresponde a uma extensão plana imaginária delimitada pelo campo de vista 112 e perpendicular à direção para a qual a câmera 110 está voltada, mas corresponde a uma localização do segundo UAV 102 e inclui um ponto a partir do qual emana a luz 120. O terceiro quadro de referência 125 corresponde a uma extensão plana imaginária que é delimitada pela região iluminada 122 e dentro do primeiro quadro de referência 115.

[0036] De acordo com várias concretizações, o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102 podem ser configurados para acoplamento um com o outro. O segundo UAV 102 pode acoplar-se ao primeiro UAV 101 por meio um acoplamento controlado seja por um dos dois UAVs, ou por meio dos dois UAVs 101, 102. Esse acoplamento pode proporcionar rigidez estrutural suficiente para prender o segundo UAV 102 ao mesmo tempo em que o primeiro UAV 101 transita e executa várias manobras aéreas. Na configuração acoplada, o segundo UAV 102 pode ligar-se a uma regi superior do primeiro UAV 101. De forma alternativa, o segundo UAV 102 pode acoplar em outra parte do primeiro UAV 101, tal como anexado a um parte lateral ou inferior do mesmo. Além disso, disposições de acoplamento laterais e/ou inferiores podem precisar de considerar a interação de forças aerodinâmicas entre o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102. A turbulência gerada pelos rotores do primeiro UAV 101 pode interferir com o desenvolvimento e/ou re-acoplamento do segundo UAV 102. Uma área acima do primeiro UAV 101, enquanto se encontra em vôo, tende a ser uma região de turbulência mais baixa. Deste modo, o segundo UAV 102 pode procurar permanecer na região situada acima do percurso de vôo do primeiro UAV 101 a fim de evitar turbulência e perda de controle. Como uma outra alternativa, o segundo UAV 102 pode ser mantido parcialmente ou plenamente dentro do primeiro UAV 101 enquanto se encontra na configuração acoplada.

[0037] O primeiro UAV 101 pode ser configurado para voar enquanto suporta o segundo UAV 102 quando opera na configuração acoplada. Deste modo, o sistema de formação de imagem aérea 100 pode usar a câmera 110 e a luz 120 seja enquanto o primeiro UAV 101 e o segundo UAV 102 se encontram na configuração acoplada ou depois de os dois UAVs serem separados. Por exemplo, quando o alvo 50 que está sendo fotografado se encontra próximo da câmera 110 ou a luz 120 não é necessária devido às condições de iluminação ambiente, o primeiro e segundo UAVs 101, 102 podem permanecer na configuração acoplada. Deste modo, o primeiro UAV 101 pode tirar uma ou mais fotografias seja por meio do uso da câmera 110 sem utilizar a luz 120 (por exemplo, a luz ambiente é suficiente) ou utilizando-se a câmera 110 e a luz 120 em conjunto enquanto o segundo UAV 102 permanece acoplado com o primeiro UAV 101. Uma vez que o alvo 50 se encontra suficientemente afastado da câmera 110 pelo que a luz 120 não pode proporcionar iluminação suficiente quando o primeiro e segundo UAVs 101, 102 estão acoplados, o segundo UAV 102 pode estender-se a partir do primeiro UAV 101 e voar para um local mais próximo do alvo 50 onde uma região iluminada 122 proporciona iluminação suficiente do alvo.

[0038] Uma vez implementado a partir do primeiro UAV 101, o segundo UAV 102 pode voar para uma posição aérea designada em relação ao primeiro UAV 101 e/ou o alvo 50 sem o uso de instruções de navegação por parte do operador 5. A posição aérea designada pode ser determinada para proporcionar iluminação aumentada para o alvo 50 que está sendo fotografado. O primeiro UAV 101, o segundo UAV 102, ou os dois UAVs podem determinar automaticamente a posição aérea designada para iluminação do alvo sob as condições de iluminação atuais e efeitos fotográficos desejados. De uma forma alternativa, a posição aérea designada para o segundo UAV 102 em relação ao primeiro UAV 101 pode ser compreendida por uma posição relativa predeterminada, tal como uma posição de impasse padrão (por exemplo, a cinco metros de distância do primeiro UAV 101 sob um ângulo e direção estabelecidos). A navegação do segundo UAV 102 para a posição aérea designada pode ser plenamente controlada por meio do primeiro UAV 101, controlada por meio do primeiro UAV 101 com base na informação / realimentação recebida a partir do segundo UAV 102, ou controlada independentemente pelo segundo UAV 102.

[0039] As Figuras 2A-2B são vistas em elevação frontal do sistema de formação de imagem aérea 100 de acordo com várias concretizações. Com referência às FIGS. 1-2A, o sistema de formação de imagem aérea 100 poderá incluir o primeiro UAV 101 suportando o segundo UAV 102 acoplado ao mesmo (por exemplo, tal como está ilustrado na Figura 2A). Um ou os dois do primeiro UAV 101 e do segundo UAV 102 poderá incluir um mecanismo de enganche automático para enganchar firmemente os dois UAVs 101, 102 entre si a fim de manter uma configuração acoplada. Para separar os dois UAVs 101, 102, tal como para implementar o segundo UAV 102, o mecanismo de travamento automático pode ser desenganchado.

[0040] Com referência às Figuras 1-2B, o segundo UAV 102 (por exemplo, tal como ilustrado na Figura 2B) pode ser implementado e voar separados do primeiro UAV 101. De acordo com algumas concretizações, um mecanismo de ejeção pode ser incluído que proporcione a separação rápida dos dois UAVs 101, 102.

[0041] De acordo com concretizações alternativas (não ilustradas), o segundo UAV 102 pode ser transportado em um lado inferior do primeiro UAV 101, o que possibilitará ao segundo UAV 102 fazer uso da gravidade para se separar rapidamente do primeiro UAV 101 por meio de queda livre durante uns poucos segundos quando o segundo UAV 102 é solto em relação ao primeiro UAV 101. Devido à turbulência significativa gerada a partir da queda do primeiro UAV 101, o reacoplamento em vôo para o lado inferior do primeiro UAV 101 pode ser inviável. Por essa razão, procedimentos adicionais poderão ser necessários para reacoplar o segundo UAV 102 ao lado inferior do primeiro UAV 101, tais como reacoplamento manual realizado por parte do operador 5 depois do pouso.

[0042] A Figura 3A é uma vista plana de topo do sistema de formação de imagem aérea 300 de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-3A, o sistema de formação de imagem aérea 300 poderá incluir um primeiro UAV 301 mais um segundo UAV 302, um terceiro UAV 303, um quarto UAV 304, e um quinto UAV 305 acoplado ao primeiro UAV 301. O sistema de formação de imagem aérea 300 poderá incluir mais ou menos UAVs de acordo com várias concretizações. O primeiro UAV 301 poderá incluir uma câmera (por exemplo, 110) e está ilustrado como uma configuração de helicóptero com quatro rotores 315, embora o primeiro UAV 301 possa incluir mais ou menos rotores. Cada um dos segundo, terceiro, quarto, e quinto UAVs 302, 303, 304, 305 pode ser configurado para se acoplar com o primeiro UAV 301. O primeiro UAV 301 pode ser configurado para voar enquanto suporta alguns ou todos o segundo UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304 e/ou o quinto UAV 305. De uma forma alternativa, um ou mais do segundo UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304 e/ou o quinto UAV 305 poderá incluir uma câmera 110 em adição ou em vez do primeiro UAV 301. Independentemente de qual o UAV (por exemplo, 301, 302, 303, 304, 305) inclui a câmera, os outros de o primeiro UAV 301, o segundo UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304, e/ou o quinto UAV 305 poderá incluir uma luz (por exemplo, 120 na Figura 1) para proporcionar iluminação para a câmera 110.

[0043] A Figura 3B é uma vista de detalhe em perspectiva do segundo UAV 302 na Figura 3A. Com referência às FIGS. 1-3B, o segundo UAV 302 (que pode ser semelhante ao segundo UAV 102) poderá incluir uma luz 120 e/ou sensores adicionais, tais como um microfone. De uma forma assemelhada, um ou mais do terceiro, quarto e quinto UAVs 303, 304, 305 poderá incluir uma luz (por exemplo, 120) e/ou sensores e/ou microfones adicionais. O segundo, terceiro, quarto, e quinto UAVs 302, 303, 304, 305 estão ilustrados na forma de helicópteros com quatro rotores 325; Não obstante, qualquer um do segundo, terceiro, quarto, e quinto UAVs 302, 303, 304, 305 pode ser configurado com maior ou menor número de rotores.

[0044] A Figura 4A é uma vista esquemática de topo do sistema de formação de imagem aérea 300 que inclui o primeiro UAV 301, o segundo UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304, e o quinto UAV 305 de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-4A, o segundo UAV 302 está ilustrado voando separado do primeiro UAV 301, enquanto que o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304, e o quinto UAV 305 permanecem acoplados em uma configuração pegando carona no primeiro UAV 301. O primeiro UAV 301 é configurado para receber instruções provenientes do operador 5 por meio do enlace de comunicação de operador 130 para a unidade de controle sem fio 6. Além de iniciar e controlar o vôo do primeiro UAV 101, o operador 5 pode, direta ou indiretamente, iniciar e controlar o vôo de qualquer um dos seguintes UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304 e/ou o quinto UAV. 305, tal como transmitindo um comando de implementação. O comando de implantação pode ser parte de um processo que pode ser iniciado manualmente pelo operador ou automaticamente por um processador (por exemplo, do primeiro UAV 101) quando é necessária a iluminação aumentada para que uma fotografia seja tirada pelo primeiro UAV 101. O enlace de comunicação 135 do UAV pode controlar a navegação de um segundo UAV 302 e manter o primeiro e o segundo UAVs 301, 302 sincronizados. Além disso, o processador pode controlar, por meio do enlace de comunicação inter UAVs 135, a ativação de uma luz (por exemplo, 120) no segundo UAV 302 que gera uma região iluminada 122.

[0045] O segundo UAV 302 pode ser implementado no sentido de um ponto focal 60 no alvo 50 ou próximo do mesmo. Não obstante, pode ser desejável evitar ter o segundo UAV 302 voando para uma posição aérea que fica situada entre uma câmera (por exemplo, 120) e o alvo 50, uma vez que o segundo UAV 302 bloqueará desse modo pelo menos parte de qualquer fotografia. Deste modo, o segundo UAV 302 pode ser direcionado para voar sob uma elevação mais alta do que o alvo 50, seja ficando à margem do campo de visão 112 ou apenas fora do mesmo. De uma forma alternativa, o segundo UAV 302 pode ser direcionado para aterrissar no solo ou pairar imediatamente acima do solo em frente ao alvo 50, que também pode estar na orla do campo de visão 112 ou apenas fora dele. A posição aérea de um segundo UAV 302 pode ser selecionada com base em um ângulo desejado para que uma luz (por exemplo, 120) seja emitida gerando uma região de luz. Por exemplo, a luz emitida por cima do alvo 50 pode simular naturalmente a luz solar.

[0046] A Figura 4B é uma vista esquemática de topo do sistema de formação de imagem aérea 300 que inclui o primeiro UAV 301, o segundo UAV 302, o terceiro UAV 303, o quarto UAV 304, e o quinto UAV 305 de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-4B, o segundo UAV 302 e o terceiro UAV 303 estão ilustrados voando separados do primeiro UAV 301, enquanto que o quarto UAV 304 e o quinto UAV 305 permanecem acoplados em uma configuração pegando carona no primeiro UAV 301. Quando dois do segundo, terceiro, quarto e quinto UAVs 302, 303, 304, 305 são implementados, pode ser desejável selecionar dois UAVs acoplados opostamente (por exemplo, 302 e 303; ou 304 e 305) a fim de manter simetria na configuração pega carona dos UAVs que permanecem no primeiro UAV 301 por motivo de estabilidade de vôo.

[0047] Enlaces de comunicação inter UAV separados 135, 136 podem controlar a navegação do segundo UAV 302 e do terceiro UAV 303, respectivamente. Os enlaces de comunicação inter UAV 135, 136 podem manter o primeiro UAV 301 sincronizado com cada um dos segundo UAV 302 e o terceiro UAV 303. Além disso, os enlaces de comunicação entre UAV 135 e 136 podem controlar a ativação de luzes separadas (por exemplo, 120) em cada um dos segundo UAV 302 e do terceiro UAV 303 para gerar regiões iluminadas separadas 422. Ter as regiões iluminadas separadas 422 sobrepostas, mas originadas de lados opostos do alvo 50, pode evitar sombras no alvo 50. De acordo com várias concretizações pode haver enlaces de comunicação inter UAVs diretos entre um ou mais dos segundo, terceiro, quarto e quinto UAVs 302, 303, 304, 305.

[0048] A Figura 5 ilustra uma configuração, do primeiro UAV 301 que pode ser usada para qualquer um dos UAVs de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-5, o primeiro UAV 301 poderá incluir uma unidade de controle 150 que pode alojar vários circuitos e dispositivos usados para acionar e controlar a operação do primeiro UAV 301, da mesma forma que qualquer outro UAVs controlado por meio do primeiro UAV 301. A unidade de controle 150 poderá incluir um processador 160, um módulo de energia 170, um módulo de entrada 180, uma câmera 181, sensores 182, um módulo de saída 185, e um módulo de rádio 190 acoplado a uma antena 191. O processador 160 poderá incluir ou ser acoplado à memória 161 e uma unidade de navegação 163. O processador 160 pode ser configurado com instruções capazes de ser executadas pelo processador para controlar o Vôo e outras operações por parte do primeiro UAV 301, que inclui operações das várias concretizações. O processador 160 pode ser acoplado a uma ou mais câmeras 181 e sensores 182.

[0049] A câmera 181 poderá incluir um ou mais dispositivos de captação de imagens para fotografar o alvo (por exemplo, 50). Mais do que um dispositivo de captação de imagens pode ser configurado para captar simultaneamente duas imagens diferentes que incluem o alvo. Por exemplo, uma primeira imagem poderá incluir tanto o alvo quando o segundo UAV (por exemplo, 102), enquanto que uma segunda imagem poderá incluir p alvo, mas não o segundo UAV. De uma forma alternativa, a câmera 181 pode ser configurada para detectar luz no espectro de infravermelho para formação de imagem térmica. Esses recursos de formação de imagem térmica podes ser aumentados se a luz emitida a partir do segundo UAV se estender até ao espectro do infravermelho.

[0050] Os sensores podem ser sensores óticos (por exemplo, medidores de luz para controlar a exposição e determinar se é necessária iluminação adicional), sensores de rádio, um codificador rotativo, sensores de pressão (ou seja, para detectar vento, elevação, arraste ou alterações) ou outros sensores. De uma forma alternativa ou adicionalmente, os sensores podem ser sensores de contacto ou de pressão que podem proporcionar um sinal que indica quando o primeiro UAV 301 aterrissou.

[0051] O módulo de energia 170 poderá incluir uma ou mais baterias que podem proporcionar energia para os vários componentes, que inclui o processador 160, o módulo de entrada 180, os sensores 182, o módulo de saída 185, e o módulo de rádio 190. Além disso, o módulo de energia 170 pode incluir componentes de armazenamento de energia, tais como baterias recarregáveis. Deste modo, o processador 160 pode ser configurado com instruções capazes de ser executadas pelo processador para controlar o carregamento do módulo de energia 170, tal como executando um algoritmo de controle de carga mediante utilização de um circuito de controle de carga. Alternativamente ou adicionalmente, o módulo de energia 170 pode ser configurado para gerenciar seu próprio carregamento. O processador 160 pode ser acoplado a um módulo de saída 185, que pode emitir sinais de controle para gerenciar os motores que acionam os rotores 315 e outros componentes.

[0052] Através do controle individual dos motores dos rotores 315, o primeiro UAV 301 pode ser controlado em vôo. O processador 160 pode receber dados da unidade de navegação 163 e utilizar esses dados para determinar a posição atual e a orientação do primeiro UAV 301, bem como o curso apropriado em direção ao alvo (por exemplo, 50). De acordo com várias concretizações, a unidade de navegação pode incluir um sistema de receptor de sistema global de navegação por satélite (GNSS) (por exemplo, um ou mais receptores do Sistema de Posicionamento Global (GPS)) permitindo que o primeiro UAV 301 navegue mediante utilização de sinais de GNSS. De uma forma alternativa ou adicionalmente, a unidade de navegação 163 pode ser equipada com receptores de navegação por rádio para receber sinalizadores de navegação ou outros sinais provenientes de nós de rádio, tais como sinalizadores de navegação (por exemplo, sinalizadores de faixa de rádio omnidirecional (VOR) de frequência muito alta (VHF)), pontos de acesso de Wi-Fi, locais de rede celular, estação de rádio, dispositivos de computação remota, outros UAVs, e outros assemelhados.

[0053] O processador 160 e/ou a unidade de navegação 163 pode ser configurado para comunicar-se com a servidor através de uma conexão sem fio (por exemplo, uma Rede de Dados Móvel) para receber comandos para usar ou parar o uso do protocolo de vôo estendido, receber dados de utilidade na navegação, proporcionar relatórios de altitude de posição em tempo real e avaliar dados. Um módulo aviônico 167 acoplado ao processador 160 e/ou a unidade de navegação pode ser configurado para proporcionar informação relacionada com o controle de vôo tal como altitude, atitude, velocidade, posição e informação assemelhada que a unidade de navegação pode usar para fins de navegação, tais como um cálculo inoperante entre as atualizações de posição do GNSS. O módulo aviônico 167 pode incluir ou receber dados de uma unidade de giroscópio / acelerômetro 165 que proporciona dados sobre a orientação e aceleração do primeiro UAV 301 que podem ser usados em cálculos de navegação e posicionamento.

[0054] O módulo de rádio 190 pode ser configurado para receber sinais por meio da antena 191, tais como sinais de comando para iniciar, continuar ou interromper o uso de uma luz (por exemplo, 120) a partir do segundo UAV (por exemplo, 302), receber sinais provenientes de instalações de navegação aérea, e assim por diante, e proporcionar esses sinais para o processador 160 e/ou a unidade de navegação 163 para auxiliar na operação do primeiro UAV 301. De acordo com algumas concretizações, comandos para controlar o primeiro UAV 301 e/ou o segundo UAV 302, ou componentes dos mesmos podem ser recebidos por meio do módulo de rádio 190. De acordo com algumas concretizações, o primeiro UAV 301 pode receber sinais provenientes de uma unidade de controle sem fio 6. Por exemplo, o enlace de comunicação de operador 130 poderá incluir instruções provenientes de uma base de conhecimento referentes a condições atuais, uma orientação atual do primeiro UAV 301 ou elementos do mesmo, condições futuras previstas, requisitos para determinadas manobras ou missões de UAV, visando parâmetros de uma câmera ou mesmo informações sobre um alvo da fotografia.

[0055] De acordo com várias concretizações, o módulo de rádio 190 pode ser configurado para comutação entre uma conexão de celular e um Wi-Fi ou outra forma de conexão de rádio dependendo da localização e altitude do primeiro UAV 301. Por exemplo, durante o vôo em uma altitude designada para o tráfego de UAV, o módulo de rádio 190 pode se comunicar com uma infra-estrutura celular para manter a comunicação com um servidor. Além disso, as comunicações com a unidade de controle sem fio 6 podem ser estabelecidas usando-se redes de telefonia celular enquanto o primeiro UAV 301 está voando fora da linha de visão com o operador 5. A comunicação entre o módulo de rádio 190 e o enlace de comunicação do operador 130 pode transitar para um enlace de comunicação de curto alcance (por exemplo, WiFi ou Bluetooth) quando o primeiro UAV 301 se aproxima da unidade de controle sem fio 6. Da mesma forma, o primeiro UAV 301 pode incluir outras formas de comunicação por rádio, tais como malha de conexões com outros UAVs ou conexões com outras fontes de informação (por exemplo, balões ou outras estações para coletar e/ou distribuir informações meteorológicas ou outras informações de coleta de dados).

[0056] De acordo com várias concretizações, a unidade de controle 150 pode ser equipada com o módulo de entrada 180, que pode ser usado para uma variedade de aplicações. Por exemplo, o módulo de entrada 180 pode receber e pré processar imagens ou dados a partir de uma câmera a bordo 181 ou sensor 182, ou pode receber sinais eletrônicos provenientes de outros componentes (por exemplo, uma carga útil). O módulo de entrada 180 pode receber um sinal de aplicação para fazer com que acionadores no primeiro UAV 301 implantem amortecedores de pouso ou componentes semelhantes para afetar um pouso de emergência. Além disso, o módulo de saída pode ser usado para ativar componentes (por exemplo, uma célula de energia, um atuador, um indicador, um elemento de circuito, um sensor e/ou um elemento de coleta de energia).

[0057] Muito embora os vários componentes da unidade de controle 150 estejam ilustrados na Figura 5 na forma de componentes separados, alguns ou todos os componentes (por exemplo, o processador 160, o módulo de saída 185, o módulo de rádio 190, e outras unidades) podem ser integrados em conjunto em um único dispositivo ou módulo, tais como um sistema em módulo de microplaqueta.

[0058] A Figura 6 ilustra um sistema de formação de imagem aérea 600 com um primeiro UAV 601 (que, por exemplo, pode de uma maneira geral corresponder ao primeiro UAV 101, 301 nas Figuras 1-5) e um segundo UAV 602 (que, por exemplo, pode corresponder de uma maneira geral ao segundo ou outros UAVs 102, 302, 303, 304, 305 nas Figuras 1-5) de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-6, o primeiro UAV 601 inclui uma câmera (por exemplo, 110) e é configurado para receber instruções provenientes do operador 5 por meio de um enlace de comunicação de operador 130 para um dispositivo de comunicação sem fio 606 na forma de um computador de tablet. O operador 5 pode não só iniciar e controlar o vôo do primeiro UAV 601, mas também pode controlar a câmera 110, tal como para fotografar um alvo 50.

[0059] O segundo UAV 602 pode ser configurado para acoplar e implementar o primeiro UAV 601. Além disso, o segundo UAV 602 inclui uma luz (por exemplo, 120) para iluminar o alvo 50 que é acesa por meio do primeiro UAV 601. Além disso, o segundo UAV 602 pode incluir um microfone 630 configurado para gravar sons 51 de uma área na qual o alvo está localizado. O segundo UAV 602 pode ser controlado para voar perto do alvo que está sendo fotografado para pegar o áudio. O segundo UAV 602 pode então transmitir sem fio o áudio para o primeiro UAV 601 usando o enlace de comunicação entre UAVs 135. O primeiro UAV 601 pode sincronizar o áudio recebido com as imagens de vídeo que estão sendo captadas.

[0060] De acordo com várias concretizações, o primeiro UAV 601 pode independentemente e/ou automaticamente controlar a posição aérea do segundo UAV 602 em uma modalidade de laço fechado utilizando realimentação a partir de recursos a bordo do primeiro UAV 601. Por exemplo, o enlace de comunicação inter UAV (por exemplo, 135, 136 nas Figuras 1, 4A, 4B, e 6) pode proporcionar uma distância e direção entre os dois UAVs 601, 602. Além disso, uma bússola e/ou GPS a bordo pode proporcionar informação para determinar uma localização relativa do primeiro UAV 101 e/ou do segundo UAV 102.

[0061] Várias concretizações podem usar uma câmera (por exemplo, 110) (e/ou outros sensores não apenas para fotografia, mas também para monitorar, rastrear e/ou alterar a posição do segundo UAV 602. O processador (por exemplo, 160 na Figura 5) no primeiro UAV 601 pode controlar o segundo UAV 602 com base nos dados provenientes de uma câmera, tais como a primeira imagem 612 do campo de visão 112 a partir de uma câmera. Se o segundo UAV 602 for mantido dentro do campo de visão 112, o processador no primeiro UAV 601 pode determinar uma posição aérea de o segundo UAV 602 com base no tamanho e posição de o segundo UAV 602 dentro da primeira imagem 612. Enquanto isso, uma segunda imagem que corta o segundo UAV 602 pode ser usada para captura de imagem mais convencional. Opcionalmente, as imagens do primeiro e segundo 612, 625 podem ser transmitidas a partir de uma única imagem fixa captada por uma câmera ou transmitida a partir do mesmo fluxo de imagens de vídeo captadas por uma câmera. Além disso, com base em uma região de foco 650 no alvo 50 na primeira imagem 612, uma distância focal pode ser determinada entre uma câmera (ou seja, o primeiro UAV 601) e o alvo 50. Usando-se a distância focal, um processador em o primeiro O UAV 601 pode calcular uma primeira distância entre os dois UAV 601, 602. Utilizando-se esta primeira distância calculada, o processador pode determinar uma segunda distância entre o segundo UAV 602 e o alvo 50.

[0062] Várias concretizações podem usar a câmera para otimizar a iluminação, que inclui manter a iluminação nos alvos em movimento. O segundo UAV 602 pode pairar uma distância predeterminada a partir do primeiro UAV 601, a não ser que a quantidade de luz que está sendo recebida a partir do alvo 50 seja maior ou menor do que a desejável. A distância predeterminada pode ser uma distância padrão e/ou posição aérea relativa. Alternativamente, a posição predeterminada pode ser determinada por o processador com base nas condições atuais (por exemplo, iluminação ambiente). Por exemplo, um ou ambos do primeiro UAV 601 e do segundo UAV 602 podem incluir um sensor de luz (por exemplo, sensor 182 na Figura 5). Em resposta à determinação do primeiro do UAV 601 de que a quantidade de luz é mais ou menos desejável, o segundo UAV 602 pode ser comandado para se movimentar além dele ou mais perto do alvo 50, respectivamente. De uma forma alternativa, em resposta ao processador do primeiro UAV 601 determinar que a quantidade de luz é mais ou menos desejável, o segundo UAV 602 pode ser comandado para alterar o brilho emitido por uma luz correspondentemente.

[0063] De acordo com várias concretizações, o segundo UAV 602 pode controlar independentemente e/ou automaticamente a sua própria posição aérea em relação ao primeiro UAV 601 e/ou ao alvo 50. Por exemplo, o segundo UAV 602 pode usar um sensor de proximidade a bordo para manter uma posição aérea determinada em relação ao primeiro UAV 601 e/ou ao alvo 50. De uma forma alternativa, o segundo UAV 602 poderá incluir sua própria câmera e processador para captar e analisar imagens do primeiro UAV 601 e/ou do alvo 50. Depois de receber informação sobre o alvo 50 a partir do primeiro UAV 601, o processador a bordo do segundo UAV 602 pode ser configurado para reconhecer o alvo 50. Usando o reconhecimento do alvo, o segundo UAV 602 pode manter uma posição fixa em relação ao alvo 50.

[0064] De acordo com várias concretizações, o primeiro e segundo UAVs 601, 602 podem cooperar, trocar informações, controlar automaticamente a posição aérea do segundo UAV 602. Por exemplo, o segundo UAV 602 pode coletar informação sobre a sua posição aérea, utilizando enlaces de comunicação, GPS, bússola, e/ou imagens a partir da câmera a bordo do segundo UAV 602. O segundo UAV 602 pode transmitir a informação coletada para o primeiro UAV 601 para processamento e além disso controlar o segundo UAV 602.

[0065] De acordo com várias concretizações, o primeiro UAV (por exemplo, 101, 301, 601) pode ser dotado de um modo geral dos mesmos componentes que o segundo UAV (por exemplo, 102, 302, 602) e/ou UAVs adicionais (por exemplo, terceiro, quarto, e quinto UAVs 303, 304, 305). De uma forma alternativa, o primeiro UAV pode ser dotado de componentes diferentes do segundo e/ou UAVs adicionais. Por exemplo, o segundo UAV pode ser desprovido de um receptor de GPS e/ou transceptor para estabelecer uma conexão de WAN, uma vez que o segundo UAV pode não necessitar desta informação e/ou pode obter tal informação a partir do UAV (por exemplo, por meio um enlace 135 de comunicação inter UAVs). Além disso, várias concretizações poderão incluir UAVs adicionais (por exemplo, terceiro UAV 303, quarto UAV 304, quinto UAV 305) em que um ou mais do segundo UAV e UAVs adicionais podem ser diferentes e/ou ser dotados de componentes diferentes uns dos outros.

[0066] A Figura 7 ilustra um método 700 de formação de imagem aérea de acordo com várias concretizações. Com referência às Figuras 1-7, as operações do método 700 podem ser realizadas por meio de uma unidade de controle de UAV (por exemplo, 150 na Figura 5) ou outro dispositivo de computação (por exemplo, unidade de controle sem fio 6 nas Figuras 1, 4A, 4B, 5 e/ou dispositivo de comunicação sem fio 606 na Figura 6) em comunicação com o primeiro UAV (por exemplo, 101, 301, 601 nas Figuras 1-6).

[0067] No bloco 710, o processador do primeiro UAV (por exemplo, o processador 160 na unidade de controle 150 ou processador em um dispositivo remoto, tal como o dispositivo de comunicação sem fio 606) pode receber uma entrada indicando o segundo UAV e/ou pelo menos um UAV adicional (por exemplo, o terceiro, quarto, e/ou quinto UAV 303, 304, 305) deverá ser implantado. A entrada pode ser compreendida por uma entrada manual do operador (por exemplo, 6 na Figura 1), uma entrada de outro processo (por exemplo, a análise de processamento de imagem determina o ajuste das necessidades de iluminação, uma base de conhecimento (por exemplo, a bordo e/ou o banco de dados remoto), ou sistemas que controlam a operação do primeiro UAV) .

[0068] No bloco 720, o processador do primeiro UAV pode implantar o segundo UAV e/ou pelo menos um UAV adicional, o que pode envolver a liberação de um mecanismo de travamento e/ou usando-se um mecanismo de ejeção para garantir que o UAV adicional se afaste rapidamente do primeiro UAV. Antes de se implantar o segundo e/ou UAV adicional, o processador pode ativar ou, de alguma outra forma, fazer com que as hélices sejam ativadas em um segundo e/ou UAV adicional para preparar o segundo ou mais UAVs para o vôo. Uma vez implantado, o segundo e/ou mais UAVs podem avançar automaticamente para uma posição aérea designada em relação ao primeiro UAV, que poderá incluir mais de uma posição aérea na eventualidade de serem implantados vários UAVs. A situação aérea designada pode ser predeterminada (tal como uma posição padrão ou pré- programada) ou determinada com base em condições ambientais ou outras. De uma forma alternativa, o processo pode proporcionar o segundo e/ou UAV adicional com instruções para o segundo e/ou UAV adicional atingir a posição aérea designada (s).

[0069] No bloco 730, o processador do primeiro UAV pode ativar uma luz (s) no segundo e/ou UAV adicional (se ainda não estiver aceso) para iluminar o alvo. O processador pode transmitir um sinal de ativação através da ligação de comunicação inter UAV (por exemplo, 135 e/ou 136 nas Figuras 4A e 4B) para ativação de uma luz (s).

[0070] No bloco de determinação 740, o processador pode determinar se a iluminação para captar uma ou mais imagens (ou vídeo) precisa ser alterada. Por exemplo, o processador pode determinar se a iluminação em uma ou mais imagens captadas por uma câmera precisa ser alterada. O processador pode avaliar imagens temporárias captadas por uma câmera para determinar se a iluminação atual é demasiadamente baixa, excessivamente alta, ou está correta.

[0071] Em resposta à determinação de que uma iluminação precisa ser alterada (isto é, o bloco de determinação 740 = “Sim”), o processador pode transmitir uma ou mais instruções para o segundo e/ou UAV adicionais no bloco 742. As instrução(s) podem indicar que o segundo UAV e/ou adicional deve mudar sua posição aérea, a orientação de luz, e/ou um parâmetro de iluminação (por exemplo, brilho) de um UAV com luz sobre o segundo. Consequentemente, o segundo e/ou o UAV adicional podem fazer ajustes com base em uma ou mais das instruções.

[0072] Opcionalmente, em resposta à determinação de que a iluminação precisa ser alterada (ou seja, bloco de determinação 740 = “sim”), o processador também pode implementar um ou mais UAVs adicionais no bloco 720. Por exemplo, na eventualidade de ser necessária iluminação complementar e/ou diferente e estiver disponível um ou mais UAVs adicionais, o um ou mais UAVs adicionais podem ser implementar as alterações de iluminação necessárias.

[0073] No bloco 744, o processador pode esperar até que uma mensagem seja recebida, indicando que as instruções transmitidas foram implementadas, antes de novamente determinar se uma iluminação precisa ser alterada no bloco de determinação 740. A mensagem pode ser recebida a partir do segundo UAV e/ou adicional. Alternativamente, o processador pode permitir que decorra um tempo de espera designado para permitir que as alterações das instruções transmitidas no bloco 742 sejam implementadas antes de determinar se um desvio precisa ser ainda alterado no bloco de determinação 740. Além disso, o tempo de espera designado pode funcionar como um período de tempo limite, caso nenhuma mensagem seja recebida a partir do segundo UAV e/ou adicional.

[0074] Em resposta à determinação de que a iluminação não precisa ser alterada (ou seja, bloco de determinação 740 = “não”), o processador pode acionar a câmera para fotografar o alvo no bloco 750.

[0075] No bloco de determinação 760, o processador pode determinar se o primeiro UAV continuará a fotografar o alvo. A determinação de continuar ou pode ser baseada na entrada do operador ou em uma configuração padrão. Em resposta a determinação de continuar fotografia (ou seja, bloco de determinação 760 = “Sim”), o processador pode, além disso, acionar uma luz (s), se uma luz(s) ainda não estiver acesa, no segundo UAV e/ou adicional, no bloco 730. Em resposta à determinação de não continuar com a fotografia (isto é, bloco de determinação 760 = “Não”), o processador poderá iniciar o acoplamento do primeiro e segundo UAVs no bloco 765. Uma vez que o primeiro e segundo UAVs se encontram acoplados, o processo poderá aguardar o recebimento de outra entrada indicando que o segundo UAV deve ser implementado no bloco 710.

[0076] As comunicações com o primeiro UAV (por exemplo, 101, 301, 601 nas Figuras 1-6) podem ser implementadas usando-se qualquer um de uma variedade de dispositivos de comunicação sem fio (por exemplo, telefones inteligentes, tablets, relógios inteligentes, e assim por diante), um exemplo que é ilustrado na Figura 8. A comunicação sem fio 800 pode incluir um processador 802 acoplado aos vários sistemas do dispositivo de comunicação sem fio 800 para comunicação com o seu controle. Por exemplo, o processador 802 pode ser acoplado a um controlador de tela sensível ao toque 804, elementos de comunicação de rádio, alto-falantes e microfones, e uma memória interna 806. O processador 802 pode ser compreendido por um ou mais circuitos integrados multi núcleo designados para tarefas de processamento gerais ou específicas. A memória interna 806 pode ser uma memória volátil ou não volátil, e também pode ser compreendida por uma memória de segurança e/ou criptografada, ou memória não de segurança e/ou não criptografada, ou qualquer combinação dos mesmos. De acordo com outra modalidade (não ilustrada), o dispositivo de comunicação sem fio 800 também pode ser acoplado a uma memória externa, tal como um disco rígido externo.

[0077] O controlador de tela sensível ao toque 804 e o processador 802 também podem ser acoplados a um painel de tela sensível ao toque 812, tais como uma tela resistiva sensível ao toque, tela capacitiva sensível ao toque, tela sensível ao infravermelho e outros assemelhados. Além disso, a tela do dispositivo de comunicação sem fio 800 não precisa ter capacidade de tela sensível ao toque. O dispositivo de comunicação sem fio 800 pode ser dotado de um ou mais transceptores de sinal de rádio 808 (por exemplo, Peanut, Bluetooth, Bluetooth LE, ZigBee, Wi-Fi®, rádio de freqüência de rádio (RF), e assim por diante) e antenas, uma antena de dispositivo de comunicação sem fio 810 , para enviar e receber comunicações, acopladas umas às outras e/ou ao processador 802. Os transceptores de sinal de rádio 808 e a antena de dispositivo de comunicação sem fio 810 podem ser usados com os circuitos anteriormente mencionados no presente caso para implementar as diversas pilhas e interfaces de protocolo de transmissão sem fio. O dispositivo de comunicação sem fio 800 pode incluir uma microplaqueta de modem sem fio de rede celular 816 acoplado a um processador que permite a comunicação por meio de uma rede celular.

[0078] O dispositivo de comunicação sem fio 800 poderá incluir uma interface de conexão do dispositivo periférico 818 acoplada ao processador 802. A interface do dispositivo de conexão periférica 818 pode ser configurada singularmente para aceitar um tipo de conexão, ou pode ser instalada para aceitar vários tipos de conexões físicas e de comunicação, comuns ou proprietárias, tais como USB, FireWire, Thunderbolt ou PCIe. A interface de conexão de dispositivo periférico 818 também pode ser acoplada a uma porta de conexão de dispositivo periférico de configuração assemelhada (não ilustrada).

[0079] De acordo com várias concretizações, o dispositivo de comunicação sem fio 800 poderá incluir um ou mais microfones 815. Por exemplo, o dispositivo de comunicação sem fio pode ser dotado de microfones 815 que são convencionais para o recebimento de voz ou outra energia de freqüência de áudio a partir de um usuário durante uma chamada.

[0080] O dispositivo de comunicação sem fio 800 também pode incluir alto-falantes 814 para proporcionar emissões de áudio. O dispositivo de comunicação sem fio 800 também pode incluir um alojamento 820, construído de um plástico, metal, ou uma combinação de materiais, para conter todos ou alguns dos componentes discutidos no presente caso. O dispositivo de comunicação sem fio 800 poderá incluir uma fonte de energia 822 acoplada ao processador 802, tais como uma bateria descartável ou recarregável. A bateria recarregável também pode ser acoplada à porta de conexão do dispositivo periférico para receber uma corrente de carregamento a partir de uma fonte exterior ao dispositivo de comunicação sem fio 800. O dispositivo de comunicação sem fio 800 também pode incluir um botão físico 824 para receber instruções de usuário. O dispositivo de comunicação sem fio 800 também pode incluir um botão de energia 826 para ligar e desligar o dispositivo de comunicação sem fio 800.

[0081] De acordo com várias concretizações, o dispositivo de comunicação sem fio 800 pode incluir além disso um acelerômetro 828, que detecta o movimento, vibração e outros aspectos do dispositivo por meio da capacidade de detectar valores multi direcionais e alterações na aceleração. De acordo com as várias concretizações, o acelerômetro 828 pode ser usado para determinar as posições x, y, e z do dispositivo de comunicação sem fio 800. Utilizando-se a informação proveniente do acelerômetro, pode ser detectada um a direção de sentido apontado do dispositivo de comunicação sem fio 800.

[0082] The várias concretizações ilustradas e descritas são proporcionadas meramente como exemplos para ilustrar vários aspectos das reivindicações. Não obstante, os aspectos ilustrados e descritos com relação a qualquer concretização determinada não são necessariamente limitados à concretização associada e podem ser usados ou combinados com outras concretizações que são ilustradas e descritas. As descrições de várias concretizações em termos de iluminação de um UAV acoplado com um UAV com câmera para permitir que um UAV voe ambos os veículos para um local de fotografia são proporcionadas meramente como exemplos, porque os papéis dos UAVs podem ser invertidos e os dois (ou mais UAVs podem ser acoplados com um terceiro UAV que transporta todos os UAVs para um local de fotografia conforme descrito. Além disso, as reivindicações não se destinam a ser limitadas por qualquer concretização exemplificativa.

[0083] As descrições de métodos precedentes e os fluxogramas de processo são proporcionados meramente como exemplos ilustrativos e não se destinam a exigir ou implicar que as etapas das várias concretizações devem ser realizados na ordem apresentada. Tal como será apreciado pela pessoa versada na técnica a sequência de operações nas concretizações precedentes pode ser realizada em qualquer ordem. Palavras como “depois disso”, “depois”, “próximo”, e assim por diante não se destinam a limitar a ordem das operações; estas palavras são usadas para orientar o leitor através da descrição dos métodos. Além disso, qualquer referência a elementos reivindicados no singular, por exemplo, utilizando os artigos “a”, “um” ou “o” não deve ser interpretada como limitação do elemento ao singular.

[0084] Os vários blocos lógicos ilustrativos, módulos, circuitos e operações de algoritmos descritos em conexão com as concretizações expostas no presente caso podem ser implementados como hardware eletrônico, software de computador ou combinações de ambos. Para ilustrar claramente essa permutabilidade de hardware e software, vários componentes ilustrativos, blocos, módulos, circuitos e operações foram descritos anteriormente no presente caso em termos gerais dentro da sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada como hardware ou software depende da aplicação particular e das restrições de concepção impostas no sistema geral. As pessoas qualificadas podem implementar a funcionalidade descrita de maneiras variadas para cada aplicação em particular, mas tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como causando um afastamento do escopo das reivindicações.

[0085] O hardware usado para implementar as várias lógicas ilustrativas, blocos lógicos, módulos e circuitos descritos em conexão com os aspectos expostos no presente caso pode ser implementado ou executado com um processador de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um circuito integrado específico da aplicação (ASIC), um FPGA (matriz de postas de campo programáveis) ou outro dispositivo lógico programável, lógica distinta de portas ou transistores, componentes de hardware distintos ou qualquer combinação destes concebida para desempenhar as funções descritas no presente caso. Um processador de uso geral pode ser compreendido por um microprocessador, mas, em alternativa, o processador pode ser compreendido por qualquer processador, controlador, micro controlador ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de objetos inteligentes receptores, por exemplo, uma combinação de um DSP e um micro processador, uma pluralidade de micro processadores, um ou mais micro processadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração deste tipo. Alternativamente, algumas operações ou tipos podem ser executados por circuitos específicos para uma determinada função.

[0086] Em um ou mais aspectos, as fusções descritas podem ser implementadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação das mesmas. Se implementadas em software, as funções podem ser armazenadas como uma ou mais instruções ou código em um meio de armazenamento legível por computador não transitório ou meio de armazenamento legível por processador não transitório. As operações de um método ou algoritmo exposto no presente caso podem ser incluídas em um módulo de software executável por meio de processador ou em instruções executáveis por processador, que podem residir em um meio de armazenamento não transitório capaz de ser lido por computador ou capaz de ser lido por processador. Mídia de armazenamento não transitória, capaz de ser lida por computador ou capaz de ser lida por processador, pode ser compreendida por qualquer mídia de armazenamento que possa ser acessada por um computador ou por um processador. Como exemplo, mas não como limitação, tais mídias de armazenamento não transitórias capazes de ser lidas por computador ou capazes de ser lidas por processador podem incluir RAM, ROM, EEPROM, memória FLASH, CD-ROM ou outro armazenamento em disco óptico, armazenamento em disco magnético ou outros objetos inteligentes de armazenamento magnético. , ou qualquer outro meio que pode ser usado para armazenar o código do programa desejado na forma de instruções ou estruturas de dados e que possam ser acessadas por um computador. Da forma que é utilizado neste contexto, disk e disco, inclui disco compacto (CD), disco laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disquete e disco Blu-ray, em que os diskos geralmente reproduzem dados magneticamente, enquanto que os discos reproduzem os dados opticamente com lasers. As combinações dos itens supracitados também estão incluídas no escopo de mídia não transitória capaz de ser lida por computador e sensível ao processador. Além disso, as operações de um método ou algoritmo podem residir como uma ou qualquer combinação ou conjunto de códigos e/ou instruções em um meio de armazenamento legível por processador não transitório e/ou meio de armazenamento capaz de ser lido por computador, que pode ser incluído em um produto de programa de computador.

[0087] A descrição precedente das concretizações expostas é proporcionada para permitir a qualquer pessoa versada na técnica produzir ou fazer uso das reivindicações. Várias modificações em tais concretizações serão facilmente evidentes para as pessoas versadas na técnica, e os princípios genéricos definidos no presente caso podem ser aplicados a outras concretizações sem com isso escapar do escopo das reivindicações. Deste modo, a exposição precedente não deve ser limitada às concretizações ilustradas neste contexto, mas deve ser considerada no escopo mais amplo em concordância com as reivindicações expostos em seguida e com os princípios e aspectos novos expostos neste contexto.

Claims

1. Sistema de formação de imagem aérea, compreendendo: um primeiro veículo aéreo não tripulado (101), UAV, que inclui uma câmera (110) e configurado para receber entrada a partir de um operador (5); e um segundo UAV (102) configurado para acoplar com e implementar a partir do primeiro UAV, o segundo UAV compreendendo uma luz (120) configurada para proporcionar iluminação para a câmera, o sistema caracterizado pelo fato de que o segundo UAV é configurado para voar para uma posição relativa a um alvo (50) de fotografia pela câmera a fim de proporcionar iluminação do alvo de fotografia pela câmera.

2. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo UAV é configurado para voar separado do primeiro UAV sem a entrada a partir do operador.

3. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro UAV é configurado para voar enquanto o segundo UAV está acoplado no primeiro UAV.

4. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo UAV inclui um microfone configurado para registrar sons.

5. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um terceiro UAV configurado para acoplar com e implementar a partir do primeiro UAV, em que o primeiro UAV é configurado para voar enquanto suporta tanto o segundo UAV quanto o terceiro UAV.

6. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmera e o primeiro UAV são configurados para usar imagens de câmera para controlar o segundo UAV; ou em que a câmera é configurada para captar contemporaneamente duas ou mais imagens diferentes; ou em que a câmera é configurada de modo que as duas ou mais imagens diferentes se sobrepõem.

7. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro UAV inclui um processador configurado para determinar uma posição do segundo UAV a partir de uma primeira imagem da câmera; e em que o processador é adicionalmente configurado para determinar a posição do segundo UAV a partir de imagens de câmera; ou em que o primeiro UAV inclui um processador configurado para determinar uma posição aérea do segundo UAV que voa separado do primeiro UAV com base em uma comparação de imagens de câmera e imagens recebidas a partir do segundo UAV.

8. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo UAV é configurado para voar separado do primeiro UAV para uma posição aérea predeterminada relativa ao primeiro UAV; ou em que o segundo UAV é configurado para usar sinais recebidos a partir de um sensor de proximidade para manter uma posição aérea determinada do segundo UAV em relação ao alvo de fotografia por meio da câmera; ou em que o segundo UAV inclui um processador configurado para reconhecer o alvo de fotografia pela câmera em imagens obtidas a partir de um dispositivo de captação de imagem no segundo UAV; ou em que o segundo UAV inclui um processador configurado para controlar independentemente o vôo do segundo UAV separado do primeiro UAV e manter uma posição aérea do segundo UAV em relação ao alvo de fotografia por meio da câmera.

9. Sistema de formação de imagem aérea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV é ajustável; ou em que a luz emite em um espectro de infravermelho e a câmera é configurada para formação de imagem térmica; ou em que o primeiro UAV inclui um processador configurado para: determinar uma quantidade de iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV; determinar um ajuste para a iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV; e transmitir instruções para o segundo UAV para efetuar o ajuste necessário para a iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV.

10. Método (700) de captação de uma imagem visual, compreendendo: implementar (720), a partir de um primeiro veículo aéreo não tripulado (101), UAV, que inclui uma câmera (110), um segundo UAV (102) para voar separado do primeiro UAV; o método caracterizado pelo fato de que compreende: voar o segundo UAV para uma posição relativa a um alvo (50) de fotografia por meio da câmera; ativar (730) uma luz (120) no segundo UAV para iluminar o alvo (50) de fotografia pela câmera; e ativar (750) a câmera para fotografar o alvo de fotografia pela câmera iluminado pela luz.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: re-acoplar o segundo UAV com o primeiro UAV depois de ativar a câmera para fotografar o alvo de fotografia.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente voar o segundo UAV separado do primeiro UAV sem entrada de um operador controlando remotamente do primeiro UAV; ou compreendendo adicionalmente voar o primeiro UAV enquanto o segundo UAV está acoplado no primeiro UAV; ou compreendendo adicionalmente: ativar um microfone no segundo UAV para registrar sons emanados a partir de um alvo de um registro de som.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: implementar, a partir do primeiro UAV, um terceiro UAV configurado para acoplar com e implementar a partir do primeiro UAV; e voar o primeiro UAV enquanto suporta tanto o segundo UAV quanto o terceiro UAV; ou compreendendo adicionalmente: determinar uma posição do segundo UAV utilizando imagens de câmera provenientes da câmera para controlar o segundo UAV; ou compreendendo adicionalmente: determinar uma quantidade de iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV; determinar um ajuste necessário para a iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV; e transmitir instruções para o segundo UAV para executar o ajuste necessário para a iluminação proporcionada pela luz no segundo UAV.

14. Sistema de formação de imagem aérea, compreendendo: um primeiro veículo aéreo não tripulado, UAV, em que o primeiro UAV compreende: meios para captar imagens visuais; e meios para receber entrada de um operador para voar o primeiro UAV e ativar os meios para captar imagens visuais; e um segundo UAV, em que o segundo UAV compreende: meios para emitir luz para proporcionar iluminação para os meios para captar imagens visuais; e meios para acoplar com e implementar a partir de o primeiro UAV, o sistema caracterizado pelo fato de que o segundo UAV é configurado para voar para uma posição relativa a um alvo dos meios para captar imagens visuais de modo que os meios para emitir luz proporcione iluminação do alvo.

15. Memória caracterizada pelo fato de que compreende instruções armazenadas no mesmo, as instruções sendo executadas por um computador para realizar o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 13.