CN104796611A - 移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统 - Google Patents

移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统，其中方法包括：无人机拍摄图像并输出图像信号；移动终端接收图像信号，在移动终端上进行模式识别数据处理，并根据处理结果向无人机发出遥控信号；无人机接收遥控信号，根据所述遥控信号进行智能飞行拍摄，通过本发明的方法及系统，可代替现有技术中在无人机上集成设置单独的DSP装置进行数据处理方式，简化了无人机的整体结构，提高了无人机的承载能力、飞行的灵活性和续航能力，同时降低了无人机的故障率。

Description

移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统
技术领域
本发明涉及无人机飞行拍摄技术领域，特别是涉及一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法。
背景技术
随着科技的发展，无人机类飞行设备开始进入人们的视野，逐渐深入到人们的生活，改善着人们的生活。无人机飞行器的应用范围越来越广，例如在航拍、灾害控制以及测量监控等专业领域都有着广泛的应用。
与此同时，对无人机的智能飞行拍摄功能也提出了更高的要求，例如要求无人机能够对对地面或空中的指定目标进行目标识别和跟踪拍摄，具体的说，是无人机通过视觉技术，基于目标识别与跟踪等模式识别算法，实现局部的智能飞行，从而提高无人机自动执行拍摄任务的能力。
现有的无人机通过摄像装置获取视频信号，通过在机体上设置机载数字信号处理装置(DSP)进行数据处理，同时通过地面站进行监控。此种方式需要在无人机上设置单独的处理装置，如DPS电路板，增加了无人机的重量，对无人机的承载能力、飞行的灵活性和续航能力均有不利影响；而在无人机上集成过多的部件以及连接线路无疑会增加设备的复杂度，提高其故障率；再有，现有的方式及系统需要较多的部件，如DSP模块、地面站电脑以及相应的连接线路等等，造成成本较高，普通用户较难接受，而多个部件之间需要配合运行，这也会增加调试难度、操作难度以及故障发生几率。
鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法，通过移动终端进行模式识别数据处理，遥控无人机实现智能飞行拍摄。
本发明的另一目的在于提供一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统，基于本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法，在移动终端上设置模式识别数据处理模块进行数据处理并遥控无人机实现智能飞行拍摄。
为了实现上述目的，本发明提供了一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法，包括：S1，无人机拍摄图像并输出图像信号；S2，移动终端接收图像信号，在移动终端上进行模式识别数据处理，并根据处理结果向无人机发出遥控信号；S3，无人机接收遥控信号，根据所述遥控信号进行智能飞行拍摄。
优选的，上述的方法，其中，所述在移动终端上进行模式识别数据处理包括确定目标、处理获得目标的坐标数据。
优选的，上述的方法，其中，所述在移动终端上确定目标的步骤包括根据无人机拍摄传输的图像，操作人员在移动终端上直接操作指定目标。
优选的，上述的方法，其中，所述在移动终端上确定目标的步骤包括：在移动终端上预设目标数据；根据无人机拍摄传输的图像，与预设目标数据进行数据匹配处理并确认目标。
优选的，上述的方法，其中，所述目标数据为人脸特征数据、人体特征数据和/或手势特征数据。
优选的，上述的方法，其中，所述处理获得的目标坐标数据为该目标在无人机所拍摄的图像画面中距离该画面中心的位置坐标数据。
优选的，上述的方法，其中，所述移动终端向无人机发出的遥控信号为所述目标的坐标数据，无人机根据该遥控信号进行智能飞行，跟踪目标拍摄，保持所述目标在无人机拍摄画面的中心位置。
优选的，上述的方法，其中，所述移动终端和无人机间通过无线方式收发信号。
优选的，上述的方法，其中，无人机传输图像信号给地面接收器，所述地面接收器传输图像信号给所述移动终端。
优选的，上述的方法，其中，所述地面接收器与移动终端间通过有线或无线方式传输信号。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统，包括：无人机，用于飞行拍摄图像；移动终端，无线连接所述无人机，接收所述无人机传输的图像信号，并向所述无人机发出遥控信号，所述移动终端设有模式识别数据处理模块，用于处理无人机拍摄的图像数据。
优选的，上述的系统，其中，所述模式识别数据处理模块包括：目标识别模块，用于确定目标；数据处理模块，用于处理图像数据并获得目标坐标数据，发送给所述无人机。
优选的，上述的系统，其中，所述目标识别模块为人脸识别模块、人体特征识别模块和/或手势特征识别模块。
优选的，上述的系统，其中，所述移动终端为手机或平板电脑。
本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统至少具有以下优点及特点：
1、本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统，通过无人机拍摄图像传输给移动终端，在移动终端上进行模式识别数据处理，代替现有技术中在无人机上集成设置单独的DSP装置进行数据处理，简化了无人机的整体结构，提高了无人机的承载能力、飞行的灵活性和续航能力，同时降低了无人机的故障率。
2、本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统将飞行拍摄技术领域的模式识别数据处理模块与移动终端做结合，目前移动终端如手机、PAD等相当普及，数据处理能力很强且用户界面友好，所以本发明的方法及系统通过与移动终端的结合可获得较大的性能提升，更加简易的操作和更好的用户体验，更易于被用户接受及使用。
3、本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统相比现有技术，减少了所需的功能部件，直接通过移动终端进行数据处理再遥控无人机即可，大幅节约了成本，有利于产品的推广。
4、本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统可通过无线网络收发信号数据，传输速度快，通过移动终端进行数据处理，功能模块简洁明了，使整个系统的运行稳定性高，进而可提高遥控无人机进行智能飞行拍摄的信赖性。
附图说明
图1为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法步骤示意图；
图2为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法一实施例的原理流程示意图；
图3为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统一实施例的模块结构示意图。
主要元件标号说明：
10   无人机
20   移动终端
30   模式识别数据处理模块
301  目标识别子模块
302  数据处理子模块
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
请结合参考图1图2及图3，其中图1为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法步骤示意图，图2为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法一实施例的原理流程示意图，图3为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统一实施例的模块结构示意图，如图所示，本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法主要包括：步骤S1，无人机拍摄图像并输出图像信号；步骤S2，移动终端接收图像信号，在移动终端上进行模式识别数据处理，并根据处理结果向无人机发出遥控信号；步骤S3，无人机接收遥控信号，根据所述遥控信号进行智能飞行拍摄。
步骤S1中无人机10通过机载摄像头或相机拍摄图像，并将所拍摄到的图像数据作为无线信号输出，以无线传输方式将信号传输至移动终端，无线传输方式例如可为WiFi、蓝牙蜂窝网络或正交频分复用(OFDM)等现有方式，其已为本领域较常规的技术，故不再详细说明。
步骤S2中，移动终端20接收图像信号，移动终端20可为常见的手机或平板电脑，其可直接接收以无线信号方式传输的图像信号。移动终端20上设有模式识别数据处理模块30，用于对接收到的图像信号进行数据处理。本领域技术人员均应了解，模式识别数据处理可包括通过数据处理装置利用数学技术方法来研究分析环境与目标的多种信息处理过程，例如光学信息识别、视觉智能处理等，本实施例中为根据无人机所拍摄的图像，分析处理图像中的各个物体及其所处的环境数据，进而对目标进行目标识别、目标定位以及目标追踪等数据处理过程，但本发明中移动终端20根据无人机10所传输的数据信号能够进行的模式识别数据处理并不仅限于上述实施例，本领域技术人员应了解，目前模式识别处理技术已经发展相当成熟，在其他领域其作为功能模块整合到移动终端也已多种多样，故在不脱离本发明技术实质的前提下，任何与无人机智能飞行相关的模式识别数据处理均应属于本发明的保护范围。
具体的说，本实施例中，在移动终端20上进行模式识别数据处理包括确定目标以及处理获得目标的坐标数据。其中，确定目标的步骤又可包括两种方式：第一种方式，移动终端20接收到无人机10传输的拍摄图像，根据图像数据操作人员在移动终端上直接操作指定目标，更具体的说，如手机或平板电脑此类移动终端，可直接将无人机拍摄的图像显示在触控屏幕上，操作人员在触控屏幕上直接点击目标即可指定目标；第二种方式，首先在移动终端20上预设目标数据，例如可在手机或平板电脑上预存目标图像，从该图像中可提取出目标特征数据，如人脸特征数据、人体特征数据和/或手势特征数据均可作为目标数据；然后，移动终端接收无人拍摄的图像，与预设的目标特征数据进行数据匹配处理并确认目标，其中的数据匹配处理例如可为人脸识别、人体特征识别或手势特征识别等，具体的识别处理过程已为本领域的常规技术，故不再赘述。
根据移动终端接收的图像信号处理获得目标的坐标数据属于模式识别数据处理的一个环节，通过特定的数据处理装置和数学技术方法进行处理，得出坐标数据，具体的数据处理过程及原理为本领域的常规技术，不再详细说明。值得提出的是，所述处理获得的目标坐标数据可以为该目标在无人机所拍摄的图像画面中距离该画面中心的位置坐标数据，也可为距离任意指定原点的坐标数据，或者也可为不同形式的坐标数据，例如极坐标形式或者球坐标形式的坐标数据。
移动终端20进行完数据处理之后，向无人机发出遥控信号，遥控信号同样以无线方式传输，如WiFi、蓝牙或蜂窝网络等无线方式。所述向无人机发出的遥控信号可直接为移动终端处理得到的坐标数据，也可以是根据上述坐标数据经过二次处理后的控制指令信号，对遥控信号的类型并不做具体限定，也就是说，对于无人机而言，其既可以直接接收坐标数据信号，而后由无人机上的飞行控制器根据坐标数据控制无人机的飞行，也可以直接接收控制类指令以实现无人机的遥控飞行。遥控信号的处理及类型转变也是本领域技术人员所熟知的，在此不再赘述。
另外值得提出的是，在无人机10和移动终端20之间还可以加设一地面接收器，无人机10传输图像信号给地面接收器，地面接收器再传输图像信号给移动终端20。地面接收器与移动终端间的信号传输方式并不做限定，视实际需求而定。关于地面接收器的具体结构及原理已为本领域的现有技术，故不再详细说明。
步骤S3中，无人机接收遥控信号，并根据其进行智能飞行拍摄，如上所述，本实施例中移动终端20上进行的模式识别处理为确定目标及处理获得目标坐标数据，那么相应的，本步骤中无人机的智能飞行拍摄行为即为锁定目标并对目标进行跟踪拍摄，进一步若指定所述目标坐标数据为目标在图像画面中距离该画面中心的位置坐标数据，那么相应的，无人机将智能飞行跟踪目标拍摄，并且保持该目标在无人机拍摄画面的中心位置。无人机的智能飞行拍摄行为可包括很多种类，除了本实施例中所述的跟踪拍摄之外，还可包括如人脸锁定拍摄、参数智能调整拍摄、固定距离监控拍摄等等，也就是说，使用者可根据自己的需求，预先设置对应的模式识别数据处理类型，从而得到所需的数据处理结果，进而遥控无人机进行所需要的智能飞行拍摄行为。无人机的智能飞行拍摄行为及相应的模式识别数据处理均为已有的技术，本领域技术人员均可进行相应的设置或调整，详细内容不再说明。
以上即为本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法，另一方面，本发明还提出一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统，是基于上述本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法而提出，请参考图3，本发明的系统主要包括：无人机10，用于飞行拍摄图像；移动终端20，无线连接所述无人机，接收所述无人机传输的图像信号，并向所述无人机发出遥控信号，移动终端20设有模式识别数据处理模块30，用于处理无人机拍摄的图像数据，并得出处理结果，例如坐标数据，移动终端20向无人机10发送的遥控信号即为该处理结果或根据该结果进行二次处理后得到的控制指令。
由上述可知，本实施例中，模式识别数据处理包括确定目标和处理获得目标的坐标数据，那么相应的，系统中的模式识别数据处理模块30包括有目标识别子模块301和数据处理子模块302，其中目标识别子模块301用于确定目标，数据处理子模块302用于处理图像数据并获得目标坐标数据，最终将坐标数据发送给所述无人机。进一步的，目标识别子模块301优选可为人脸识别模块、人体特征识别模块和/或手势特征识别模块。但模式识别数据处理模块30的组成并不仅限于上述形式，根据模式识别数据处理类型的不同，本领域技术人员可相应的设置和调整模式识别数据处理模块30的模块组成，以满足功能需求。
另外，本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统还可包括地面接收器，该地面接收器接收无人机10传输的图像信号，再将图像信号传输给移动终端20。
关于本发明移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统其余未说明的内容及工作原理均与上述关于方法的实施例记载相同，故不再重复说明。
通过本发明的移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法及系统，无人机拍摄图像传输给移动终端，在移动终端上进行模式识别数据处理，代替现有技术中在无人机上集成设置单独的DSP装置进行数据处理，简化了无人机的整体结构，提高了无人机的承载能力、飞行的灵活性和续航能力，同时降低了无人机的故障率，使无人机的飞行拍摄具有更加简易的操作和更好的用户体验，易于被用户接受及使用，更能节省成本，有利于产品的推广。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术实质及原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的方法，其特征在于，包括：
步骤S1，无人机拍摄图像并输出图像信号；
步骤S2，移动终端接收图像信号，在移动终端上进行模式识别数据处理，并根据处理结果向无人机发出遥控信号；
步骤S3，无人机接收遥控信号，根据所述遥控信号进行智能飞行拍摄。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在移动终端上进行模式识别数据处理包括确定目标、处理获得目标的坐标数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在移动终端上确定目标的步骤包括根据无人机拍摄传输的图像，操作人员在移动终端上直接操作指定目标。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在移动终端上确定目标的步骤包括：
在移动终端上预设目标数据；
根据无人机拍摄传输的图像，与预设目标数据进行数据匹配处理并确认目标。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标数据为人脸特征数据、人体特征数据和/或手势特征数据。
6.根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于，所述处理获得的目标坐标数据为该目标在无人机所拍摄的图像画面中距离该画面中心的位置坐标数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述移动终端向无人机发出的遥控信号为所述目标的坐标数据，无人机根据该遥控信号进行智能飞行，跟踪目标拍摄，保持所述目标在无人机拍摄画面的中心位置。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述移动终端和无人机间通过无线方式收发信号。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，无人机传输图像信号给地面接收器，所述地面接收器传输图像信号给所述移动终端。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述地面接收器与移动终端间通过有线或无线方式传输信号。
11.一种移动终端遥控无人机实现智能飞行拍摄的系统，其特征在于，包括：
无人机，用于飞行拍摄图像；
移动终端，无线连接所述无人机，接收所述无人机传输的图像信号，并向所述无人机发出遥控信号，所述移动终端设有模式识别数据处理模块，用于处理无人机拍摄的图像数据。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述模式识别数据处理模块包括：
目标识别子模块，用于确定目标；
数据处理子模块，用于处理图像数据并获得目标坐标数据，发送给所述无人机。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述目标识别子模块包括人脸识别模块、人体特征识别模块和/或手势特征识别模块。
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