CN106292799B - 无人机、遥控装置及其控制方法 - Google Patents
无人机、遥控装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106292799B CN106292799B CN201610728447.XA CN201610728447A CN106292799B CN 106292799 B CN106292799 B CN 106292799B CN 201610728447 A CN201610728447 A CN 201610728447A CN 106292799 B CN106292799 B CN 106292799B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned plane
- remote control
- data
- orientation data
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 174
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 55
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 39
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 34
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 16
- 230000006399 behavior Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 55
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 17
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 12
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 description 9
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 7
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 5
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 5
- 241001269238 Data Species 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
- G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means
Abstract
本发明公开一种无人机、遥控装置及其控制方法，其中，用无人机的控制方法包括如下步骤：基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。从外，本发明还提供一种用于遥控装置的无人机辅助控制方法，本发明的实施，可以简化对无人机的朝向控制，通过在不同方位条件下使无人机的摄像镜头与用户的所朝方向为相向方向，满足不同场景下的拍摄需求，提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及航空科学技术领域，更具体地，涉及无人机、遥控装置及其交互控制方法。
背景技术
无人驾驶无人机简称无人机，是利用遥控方法和自备的程序控制装置操纵的不载人的无人机。为了维持机体平衡以及完成工作任务，无人机体上安装的传感器越来越多，而随着微电子技术的发展，在小型无人机上集成多个高精度的传感器已经成为现实。目前，无人机能够实现的功能也越来越多，已经广泛应用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。而手势识别本质是通过对手部形态或动作进行识别，将手势语言转换成机器语言或自然语言的过程，由于其便捷、真实和直观的特性，可以弥补传统交互方式的不足，已被逐渐应用于对无人机的控制当中。
在利用手势识别控制无人机时，如果无人机的摄像头背对用户，则无法获取手势图像，因此需要使无人机的摄像头朝向用户。通常采用如下方法使无人机的摄像头朝向用户：
其一，用户通过目测无人机所朝方向，手动遥控无人机朝向自己；
其二，无人机采用视觉跟踪技术，保持摄像头朝向用户。
然而，方法一不仅对用户的飞控水平较高，还使用户只能专注于对无人机的飞控，无法同时独立完成其他事件；而且当无人机离用户较远时，用户难以判断无人机的所朝方向，费时费力且人机交互的用户体验较差。而方法二中无人机的视觉识别算法复杂度高，且当无人机背对用户时则会丢失目标，无法使摄像头朝向用户而获取手势。
发明内容
本发明的目的在于针对以上存在的至少一方面不足，提供一种无人机、遥控装置及其交互控制方法，以使无人机在不同方位条件下能够将摄像头朝向用户，进而可获取手势图像，简化操作过程，提升人机交互体验。
为了实现上述目的，本发明采取如下若干方面的技术方案：
第一方面，本发明实施例中提供了一种无人机的控制方法，包括如下步骤：
基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；
根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；
当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第一方面，本发明在第一方面的第一种实现方式中，所述预定的转向条件包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述预定的转向条件还包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围；
所述的方位角阈值范围根据所述第二方位数据的方向数据与所述方位角计算得出。
结合第一方面的第一种实现方式或第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述预定的转向条件还包括以下至少之一：
接收到遥控装置发送的预定指令；
检测到无人机处于预定的拍摄模式。
结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第一方面的第三种实现方式或第四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体还包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第一方面，在第一方面的第六种实现方式中，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位。
结合第一方面，在第一方面的第七种实现方式中，所述第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
结合第一方面，在第一方面的第八种实现方式中，第一方位数据的检测过程包括：
通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；
通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。
结合第一方面，在第一方面的第九种实现方式中，还包括进行拍摄操作的后续步骤，所述拍摄操作的触发方式包括以下至少之一：
响应于遥控装置发送的预定指令而触发；
检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发；
响应于用户相应的手势操作指令而触发。
结合第一方面的第九种实现方式，在第一方面的第十种实现方式中，手势操作指令的获取步骤包括：
对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；
基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；
基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
结合第一方面的第六种实现方式或第十种实现方式，在第一方面的第十一种实现方式中，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。
结合第一方面的第十种实现方式，在第一方面的第十二种实现方式中，还包括如下前置步骤：
所述无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；
当身份验证成功时，所述无人机和所述遥控装置建立信任连接。
第二方面，本发明实施例中提供了一种用于遥控装置的无人机辅助控制方法，包括如下步骤：
通过传感器检测表征遥控装置方位的第二方位数据；
确定预定的数据发送条件是否被满足；
当满足数据发送条件时，基于信任连接，向无人机发送第二方位数据，以应用于无人机朝向控制。
结合第二方面，本发明在第二方面的第一种实现方式中，所述数据发送条件包括以下至少之一：
检测到遥控装置沿预定的轨迹运动、检测到遥控装置的数据发送开关处于开启状态、接收到无人机发出的数据请求指令。
结合第二方面，本发明在第二方面的第二种实现方式中，还包括如下步骤：
基于信任连接，向无人机发送用于朝向控制或拍摄操作控制的预定指令。
结合第二方面，本发明在第二方面的第三种实现方式中，，还包括如下步骤：
基于信任连接，向无人机发送模式设定指令，使无人机处于预定的拍摄模式。
结合第二方面，本发明在第二方面的第四种实现方式中，还包括如下步骤：
受控而驱动遥控装置预置的红外发光组件发射红外光，导致所述无人机基于红外成像捕捉手势，而生成相应的手势操作事件。
结合第二方面，本发明在第二方面的第五种实现方式中，所述第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
结合第二方面，本发明在第二方面的第六种实现方式中，还包括如下前置步骤：
通过通信连接，向无人机发送身份验证请求；
当身份验证成功时，所述遥控装置和所述无人机建立信任连接。
第三方面，本发明实施例中提供了一种无人机的控制装置，该穿戴设备具有实现上述第一方面中无人机的控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，穿戴设备的结构中包括：
第一接收单元，被配置为基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；
第一确定单元，用于根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；
控制单元，被配置为当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第三方面，本发明在第三方面的第一种实现方式中，所述第一确定单元中，预定的转向条件包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
结合第三方面的第一种实现方式，本发明在第三方面的第二种实现方式中，所述第一确定单元中，预定的转向条件还包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围；
所述的方位角阈值范围根据所述第二方位数据的方向数据与所述方位角计算得出。
结合第三方面的第一种实现方式和第二种实现方式，本发明在第三方面的第三种实现方式中，预定的转向条件还包括以下至少之一：
接收到遥控装置发送的预定指令；
检测到无人机处于预定的拍摄模式。
结合第三方面的第三种实现方式，本发明在第三方面的第四种实现方式中，控制单元控制控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第三方面的第三种实现方式或第四种实现方式，本发明在第三方面的第五种实现方式中，所述使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体还包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
结合第三方面的第一种实现方式，本发明在第三方面的第六种实现方式中，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位。
结合第三方面的第一种实现方式，本发明在第三方面的第七种实现方式中，所述第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
结合第三方面的第一种实现方式，本发明在第三方面的第八种实现方式中，还包括第一检测单元，包括方向传感器和GPS传感器；所述第一检测单元对第一方位数据的检测过程包括：
通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；
通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。
结合第三方面的第一种实现方式，本发明在第三方面的第九种实现方式中，还包括摄像单元，用于进行拍摄操作，所述拍摄操作的触发方式包括以下至少之一：
响应于遥控装置发送的预定指令而触发；
检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发；
响应于用户相应的手势操作指令而触发。
结合第三方面的第九种实现方式，本发明在第三方面的第十种实现方式中，手势操作指令的获取步骤包括：
对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；
基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；
基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
结合第三方面的第十种实现方式，本发明在第三方面的第十一种实现方式中，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。
结合第三方面的第十种实现方式，本发明在第三方面的第十二种实现方式中，还包括第一通信单元，被配置为：
所述无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；
当身份验证成功时，所述控制装置和所述遥控装置建立信任连接。
第四方面，本发明实施例中提供了一种遥控装置，该识别设备具有实现上述第二方面中用于遥控装置的无人机辅助控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，遥控装置的结构中包括：
第二检测单元，被配置为通过传感器检测表征遥控装置方位的第二方位数据；
第二确定单元，被配置为确定预定的数据发送条件是否被满足；
第二发射单元，当满足数据发送条件时，基于信任连接，向无人机发送第二方位数据，以应用于无人机朝向控制。
结合第四方面，本发明在第四方面的第一种实现方式中，所述第二确定单元中，所述数据发送条件被配置为包括以下至少之一：
检测到遥控装置沿预定的轨迹运动、检测到遥控装置的数据发送开关处于开启状态、接收到无人机发出的数据请求指令。
结合第四方面，本发明在第四方面的第二种实现方式中，所述第二发射单元还被配置为：
基于信任连接，向无人机发送用于朝向控制或拍摄操作控制的预定指令。
结合第四方面，本发明在第四方面的第三种实现方式中，所述第二发射单元还被配置为：
基于信任连接，向无人机发送模式设定指令，使无人机处于预定的拍摄模式。
结合第四方面，本发明在第四方面的第四种实现方式中还包括红外发光组件，被配置为：
受控发射红外光，导致所述无人机基于红外成像捕捉手势，而生成相应的手势操作事件。
结合第四方面，本发明在第四方面的第五种实现方式中，所述第二检测单元对第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
结合第四方面，本发明在第四方面的第六种实现方式中，还包括第二通信单元：
通过通信连接，向无人机发送身份验证请求；
当身份验证成功时，所述遥控装置和所述无人机的控制装置建立信任连接。
第五方面，本发明实施例中提供了一种多功能控制设备，该多功能控制设备具有实现上述第一方面中无人机的控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，多功能控制设备的结构中包括：
一个或多个摄像头，用于采集图像；
存储器，用于存储支持收发装置执行上述无人机的控制方法的程序；
通信接口，用于上述无人机与遥控装置或其他设备或通信网络通信；
一个或多个处理器，用于执行所述存储器中存储的程序；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序被配置为用于执行第一方面或其任一实现方式中无人机的控制方法。
第六方面，本发明实施例中提供了一种多功能遥控设备，该多功能控制设备具有实现上述第二方面中用于遥控装置的无人机辅助控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，多功能遥控设备的结构中包括：
一个或多个红外光源，用于发射红外光；
存储器，用于存储支持收发装置执行上述用于遥控装置的无人机辅助控制方法的程序；
通信接口，用于上述无人机与遥控装置或其他设备或通信网络通信；
一个或多个处理器，用于执行所述存储器中存储的程序；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序被配置为用于执行第二方面或其任一实现方式中用于遥控装置的无人机辅助控制方法。
相对于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有如下优点：
首先，本发明根据无人机检测的第一方位数据和遥控装置检测的第二方位数据，确定预定的转向条件被满足时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。当用户不在无人机的摄像头的图像采集区域时，无人机能够控制摄像头转向用户，进而可获取手势图像，此过程中用户无须进行手动的朝向调整操作，得以同时独立完成其他事件，提升了用户体验。
其次，本发明还可根据第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。有利于在用户无法确定无人机所在方位，或者背对无人机时，使无人机到达适于用户进行手势识别的方位，进一步提高无人机的使用效率和用户体验。
此外，本发明使遥控装置的红外发光组件发射红外光，增强了手势区域与背景区域的区分度，进而使无人机能够根据红外成像捕捉手势，进行手势识别，生成相应的手势交互事件。能够减少计算资源的占用，缩短用户在背景复杂或光线昏暗的情况下进行手势识别所需的响应时间，提高了用户人机交互的识别率和实时性，尤其在当无人机或用户处于移动过程中时，其效果尤为显著。
书不尽言，本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得更加简明易懂，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例的用于无人机的控制方法的设备结构框图；
图2为本发明一个实施例的无人机的控制方法的流程示意图；
图3为本发明一个实施例的无人机的控制方法的场景示意图；
图4为本发明一个实施例的无人机的控制方法的场景示意图；
图5为本发明一个实施例的用于遥控装置的无人机辅助控制方法的的流程示意图；
图6为本发明一个实施例的用于遥控装置的无人机辅助控制方法的场景示意图；
图7为本发明一个实施例的无人机的控制装置的结构框图；
图8为本发明一个实施例的遥控装置的结构框图；
图9为本发明一个实施例的多功能控制设备的结构原理图；
图10为本发明一个实施例的多功能遥控设备的结构原理图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如S10、S11等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
本领域普通技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本领域普通技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本领域普通技术人员可以理解，这里所使用的“控制装置”或“多功能控制设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的移动智能设备，如无人机等。
本领域普通技术人员可以理解，这里所使用的“遥控装置”或“多功能遥控设备”既包括无线信号发射器的设备，其仅具备无接收能力的无线信号发射器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，进行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可被设计为适于布置于人身上，尤其是手臂部，其包括智能手环，智能手表，或者设置有红外光源的手环/手表/手链等等。
本领域普通技术人员可以理解，本发明所涉及名词的含义至少包括：
方位：是指物体所在的位置和所朝方向。其中，位置可由经纬度坐标来表示，经纬度坐标可由定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统，无人机的控制装置和遥控装置安装有定位模块；而所朝方向可表示无人机的航向，或摄像头的所朝方向，由磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到。
手势识别：是指把各种手势按照一定的规则通过计算机识别出来，指示计算机转化为相应的控制命令或者语义，实现对计算机的控制或信息交流。手势识别主要分为静态手势和动态手势两种，例如，“捏”的手势可以用于“缩小”，“展开”手势可用于“放大”，而“拂掠”手势可用于滚动等。其本质是通过人机交互对手部形态或动作进行识别，将手势语言转换成机器语言或自然语言的过程。尤其是指基于计算机视觉的手势识别。其人机交互过程一般具体包括手势定义，手势分割，手势建模，手势分析，手势识别等。
其中，手势分割用于将图像中的手势区域与其他区域(背景区域)划分开来，是基于计算机视觉的手势识别的过程中处理难度较高的部分。手势分割依赖于算法，且受外界环境，如光线强弱、背景形状和颜色等的限制。
红外手势识别：是指利用红外光辅助交互控制的手势识别。红外手势识别中红外光可有如下配置方式：其一，通过在识别设备上配置红外光源；其二，在穿戴设备上配置红外光源。本发明的红外手势识别尤其是指通过在穿戴设备上配置红外光源，以增强手势分割效果。
本发明所述方法主要适用于无人机或者智能手环等具有通信功能的终端，不限制于其操作系统的类型，可以是Android、IOS、WP、塞班等操作系统，或嵌入式操作系统。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个实施例中，用于无人机的控制方法的设备结构框图如图1所示，整体结构包括处理器704、传感器模块、控制器、执行控制端等，其中传感器模块包括惯性传感器、磁强计、超声波传感器、激光测距传感器、图像传感器等，用于生成各种传感器数据从而生成用于表征无人机飞行过程中的姿态信息、高度数据、航向数据、图像数据、距离数据等，从而反映无人机飞行中的各项参数，便于无人机做自身的调整。例如当无人机受到刮风影响时，利用惯性传感器可以检测出无人机的姿态数据发生变化，无人机获取姿态数据后调整自身姿态以保证按照操控指令飞行；又如当无人机飞行过程中某个方向遇到障碍物时，可以利用距离传感器检测出与障碍物的距离，从而迅速做出避障动作，从而保证机身不损伤，而且当无人机有了避障措施后，就可以单独执行空间检测等任务；又如当用户想通过图像控制无人机飞行时，在本发明的一个实施例中，如图2所示，无人机基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；根据无人机的惯性传感器和磁强计检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；当满足转向条件时，执行控制端即控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。处理器704是完成数据整合、发送控制、执行操作执行的核心部分，其在收到传感器模块发送的数据时，通过一系列的算法从数据中识别出特定的信息，从而根据这些信息判断将要执行的操作，本领域内技术人员可以理解，处理器704不止能够完成传感器数据的整合和发送指令，还可以进行其他的操作，在本发明中，处理器704应具备能够完成无人机控制的任何方法。控制器是用于控制无人机的控制器件，一般地，当远程遥控设备作为控制器控制无人机时，需要设置无人机与控制器的控制频率，以保证有效控制无人机飞行。执行控制端用于无人机执行操作指令，执行控制端与处理器704互相通讯，以保证无人机按照操作指令执行。
请参阅图2，本发明的无人机的控制方法的实施例中，其包括如下步骤：
步骤S11，基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据。
无人机和遥控装置通常通过通信连接以实现数据和指令的传输，一般而言，采用无线通信的连接方式。甚至，在某些情况下，例如无人机和遥控装置之间距离较远，或环境电磁条件复杂等，还可以通过信号中继器等信号放大设备进行连接。在一种实施例中，为了保证人机交互控制的准确性和安全性，采用信任连接的方式，使得只有已经通过身份(ID)验证的无人机和遥控装置才能进行交互操作。
需要指出的是，所述遥控装置的第二方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第二方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，遥控装置的第二方位数据的检测过程包括：遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；遥控装置根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。其中，定位数据可表征遥控装置的经纬度坐标，经纬度坐标可由遥控装置安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由安装于遥控装置的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，表征遥控装置的所朝方向，由于遥控装置可被设计为适于布置于用户手部，则所述方向数据也可表征用户的手势区域的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出遥控装置的第二方位数据。第二方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第二方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第二方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。遥控装置基于信任连接，将第二方位数据发送至无人机。
在可能的实施例中，无人机和遥控装置之间的信任连接可以为蓝牙信任连接、近场通信连接、UBW信任连接、ZigBee信任连接或互联网信任连接中的任意一种或几种。无人机基于上述连接，接收遥控装置的第二方位数据。
步骤S12，根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足。
类似地，所述无人机的第一方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第一方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，无人机第一方位数据的检测过程包括：通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。其中，定位数据可表征无人机的经纬度坐标，经纬度坐标可由无人机安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由无人机或其摄像头安装的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，用于表征无人机或其摄像头的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出无人机的第一方位数据。第一方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第一方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第一方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。无人机根据所述第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足。
为了能够在不同方位条件下，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，预定的转向条件可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
其二，根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围。
例如在使用Android系统的实施例中，可通过SensorManager.getOrientation()相应获得无人机或遥控装置的方向数据，有函数public static float[]getOrientation(float[]R,float[]values)，其中参数R[]可通过函数getRotationMatrix获得，为输入的旋转矩阵，用于保存磁场和加速度的数据；而参数values为该函数的输出，函数填充不同的值，对应可得：
values[0]：方向角，通过磁强计和加速度计得到的数据范围是-180～180,也即：0表示正北，90表示正东，180/-180表示正南，-90表示正西。而直接通过方向传感器得到数据范围是0～359，360/0表示正北，90表示正东，180表示正南，270表示正西。
values[1]：倾斜角(pitch)即由静止状态开始，前后翻转，0～-90表示无人机或遥控装置顶部往上抬起，0～90表示无人机或遥控装置尾部往上抬起。
values[2]：旋转角(roll)即由静止状态开始，左右翻转，0～90表示无人机或遥控装置左侧抬起,0～-90表示无人机或遥控装置右侧抬起。
当用户朝向无人机时，如前所述，由于一般而言，用户的朝向可等同于用户的手势区域的所朝方向，所以第二方位数据的方向数据，可表征用户的手势区域的所朝方向为遥控装置的方向角。第一方位数据的方向数据表征无人机摄像镜头所朝方向为无人机摄像镜头的方向角。将无人机的方向角减去表示遥控装置的方向角可得到所述的朝向夹角。因此当无人机的摄像头朝向用户时，所述朝向夹角为180°/-180°，此时摄像头可获取用户较佳的手势图像；而当无人机背向用户时，所述朝向夹角为0°，此时摄像头完全无法获取用户的手势图像。在可能的实施例中，当朝向夹角处于一定的范围(如195°～165°/-165°～-195°)内时，摄像头无法获取用户的手势图像或所获取的手势图像效果较差，则预定该范围为角度阈值范围，当朝向夹角满足该范围时，判定预定的转向条件被满足。
而在某些情况下，当用户不朝向无人机时，无人机的摄像头无法获取用户的手势图像，此时可根据无人机与遥控装置的定位和朝向来调整无人机的航向角，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向。无人机通过第一检测单元获取无人机当前的定位坐标为A(x1,y1)，遥控装置通过第二检测单元获取遥控装置当前的定位坐标为B(x2,y2)，则无人机相对于遥控装置(即由B指向A)的方位角为αBA＝arctan((x1-x2)*cos(x1)/(x1-y2))。根据第二方位数据的方向数据，用上述表示遥控装置所朝方向的方向角减去方位角αBA，得到方位夹角θ。因此当用户背向无人机时，方位夹角θ为180°/-180°；当用户面向无人机时，方位角为0°。于是当方位夹角θ处于一定的范围(如15°～-15°)内时，摄像头无法获取用户的手势图像或所获取的手势图像效果较差，则预定该范围为方位角阈值范围，当方位夹角θ满足该范围时，判定预定的转向条件被满足。
一种实施例中，无人机可以设置多种飞行或拍摄模式，和/或执行不同类型的控制指令，以实现不同的功能。因而预定的转向条件还包括以下至少之一：
其一，接收到遥控装置发送的预定指令。
其二，检测到无人机处于预定的拍摄模式。
例如，当无人机接收到遥控装置发送的预定指令时，则相应确定预定的转向条件被满足；或者，检测到无人机处于相应的预定的拍摄模式，如包括与用户保持预定距离进行拍摄的模式、特写拍摄模式、环绕拍摄模式等，确定的转向条件被满足。
步骤S13，当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
一种可能的设计中，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，则判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，以达到更好的手势图像获取效果。
为了能够在不同方位条件下使使摄像镜头朝向第二方位数据对应的用户的方位，获取用户的手势图像，如前所述，当满足上述转向条件时，控制无人机的摄像镜头和/或无人机航向角，使无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
其二，根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
一种实施例中，当用户朝向无人机且满足转向条件时，请参阅图3，处理前的无人机的摄像单元1001无法获取用户的手势图像1002。确定预定的转向条件被满足后，如前所述，无人机根据第一方位数据和第二方位数据的方向数据获取调整前的朝向夹角，基于该方向夹角转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使朝向夹角调整为180°/-180°；或者，根据所述的方位角αBA，由正反坐标方位角公式得到遥控装置相对于无人机的方位角αAB＝αBA±180°，基于方位角αAB转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使无人机摄像镜头的方向角与方位角αAB一致，使得处理后的无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向，从而获取手势图像1002。
本发明的另一种实施例是在前一实施例的基础上做出的改进，当用户不朝向无人机时，请参阅图4，处理前的无人机无法直接通过转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角使摄像镜头获取用户的手势图像1002。确定预定的转向条件被满足后，如前所述，无人机根据无人机相对于遥控装置的方位角为αBA和遥控装置所朝方向的方向角计算得到方位夹角θ，以遥控装置的定位坐标B(x2,y2)为圆心，以无人机的定位坐标A(x1,y1)为起点，计算出A(x1,y1)绕定位坐标B(x2,y2)顺时针转动θ角度后到达C点的定位坐标(x3,y3)，而后同理计算出定位坐标C(x3,y3)相对于无人机的方位角αAC，将无人机将航向角调整为与方位角αAC一致后，飞至定位坐标C(x3,y3)位置处，使得无人机位于用户手势区域的前方，即用户朝向无人机。无人机在以上过程中，或飞至定位坐标C(x3,y3)位置处后，根据前一实施例所示的方法，通过转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使得处理后的无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向，从而能够获取手势图像1002。
当然，无人机也可以不判断转向条件，直接根据上述定位数据和/或方向数据控制无人机的摄像镜头和/或无人机航向角，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，以获取手势图像。而且，无人机可以结合视觉跟踪技术，控制摄像镜头和/或无人机航向角，以保持摄像头朝向用户。
使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向的目的，在于获取用户的手势图像，进而利用手势识别实现对无人机的控制。因此，在本发明的某些实施例中，还包括进行拍摄操作的后续步骤，所述拍摄操作的触发方式可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，响应于遥控装置发送的预定指令而触发。
其二，检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发。
其三，响应于用户相应的手势操作指令而触发。
例如，无人机接收到的遥控装置发送的用于拍摄操作控制的预定指令后，响应于该指令，启动摄像单元，获取手势图像；或者，无人机检测其到处于相应的预定的拍色模式，根据该拍摄模式进行相应的拍摄操作，包括与用户保持预定距离进行拍摄、特写拍摄、环绕拍摄等；又或者，无人机通过遥控装置或手势图像，获取用户的手势操作指令，根据该指令启动相应的预定拍摄模式或进行相应的拍摄操作。通过以上方案的处理，用户可以相当便捷地使无人机实现拍摄操作。
一种实施例中，手势操作指令的获取步骤包括：对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。无人机通过摄像单元获取的视频可以看作由多帧图像组成，无人机对用户进行图像采集之后，应用手势分割技术确定图像中的手势区域。在静态手势识别中，只需对其中某一帧或几帧进行手势分析以提取手势特征数据，手势特征数据可以包括手势轮廓数据和/或手势深度数据。而在动态手势识别中，需要对多帧图像进行分析，以获取手势在运动中所产生的时空轨迹，以获取手势的时空特征，动态手势时空轨迹分析的常用方法，主要有两大类：轨迹模板匹配法(Trajectories Matching)和状态空间建模法(State Space Modeling)。通过分析所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
一种可能的设计中，为了增强手势区域与背景区域的区分度，提高在复杂背景条件下的手势识别效率，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。使得无人机的摄像单元可根据红外成像捕捉手势，确定相应的手势操作指令。减少了计算资源的占用，缩短操作者在背景复杂或光线昏暗的情况下进行手势识别所需的响应时间，提高了操作者人机交互的效率和准确性，尤其在当识别设备或操作者处于移动过程中时，其效果尤为显著。
在本发明的某些实施例中，为了提高无人机控制的准确性和安全性，本发明的控制方法还包括以下前置步骤：无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；当身份验证成功时，所述无人机和所述遥控装置建立信任连接。
通过该前置步骤，使得只有已经通过身份(ID)验证的遥控装置才能和无人机建立信任连接，进而才能实现交互操作，防止识别设备误判或他人恶意干扰，提高系统准确性和安全性。
通过对本发明的无人机的控制方法的揭示可以知晓，本发明的实施，可以简化对无人机的朝向控制，通过在不同初始方位条件下使无人机的摄像镜头与用户的所朝方向为相向方向，满足多种场景下的拍摄需求，提升了用户体验。
请参阅图5，本发明的用于遥控装置的无人机辅助控制方法的实施例中，其包括如下步骤：
步骤S21，通过传感器检测表征遥控装置方位的第二方位数据。
需要指出的是，所述遥控装置的第二方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第二方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，遥控装置的第二方位数据的检测过程包括：遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；遥控装置根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。其中，定位数据可表征遥控装置的经纬度坐标，经纬度坐标可由遥控装置安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由安装于遥控装置的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，表征遥控装置的所朝方向，由于遥控装置可被设计为适于布置于用户手部，则所述方向数据也可表征用户的手势区域的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出遥控装置的第二方位数据。第二方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第二方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第二方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。
步骤S22，确定预定的数据发送条件是否被满足。
为了能够在不同方位条件下，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，预定的数据发送条件可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，检测到遥控装置沿预定的轨迹运动。遥控装置可被设计为适于穿戴在用户的手臂部，当用户做出预定的手势动作(如向上抬起、挥手等)时，安装于遥控装置的运动传感器便能检测到遥控装置沿预定的轨迹运动，从而遥控装置确定预定的数据发送条件被满足。所述运动传感器包括加速度计和陀螺仪。该方案简化了用户操作，增强了人机交互的趣味性并提高了效率。
其二，检测到遥控装置的数据发送开关处于开启状态。可在遥控装置上设置数据发送开关或按键，并可根据遥控装置的配置设为虚拟或实体的形式，当数据发送开关或按键处于开启状态时，遥控装置确定预定的数据发送条件被满足。该方案可使数据发送功能处于常开或常关状态，提高用户操作的确定性。
其三，接收到无人机处于预定的拍摄模式所对应的数据。在某些实施例中，当无人机处于预定的拍摄模式时，向遥控装置发送数据请求指令以获取遥控装置的方位数据，遥控装置接收无人机的数据请求指令后，确定预定的数据发送条件被满足。该方案可根据无人机的需要及时地发送数据而不需要用户的直接操作，提高了人机交互的简便性。
步骤S23，当满足数据发送条件时，基于信任连接，向无人机发送第二方位数据，以应用于无人机朝向控制。
无人机和遥控装置通常通过通信连接以实现数据和指令的传输，一般而言，采用无线通信的连接方式。甚至，在某些情况下，例如无人机和遥控装置之间距离较远，或环境电磁条件复杂等，还可以通过信号中继器等信号放大设备进行连接。在一种实施例中，为了保证人机交互控制的准确性和安全性，采用信任连接的方式，使得只有已经通过身份(ID)验证的无人机和遥控装置才能进行交互操作，提高了无人机控制的安全性。
在可能的实施例中，无人机和遥控装置之间的信任连接可以为蓝牙信任连接、近场通信连接、UBW信任连接、ZigBee信任连接或互联网信任连接中的任意一种或几种。当遥控装置确定预定的数据发送条件被满足时，基于上述连接，向无人机发送的第二方位数据，以用于无人机的朝向控制。
在本发明的某些实施例中，如前所述，为了便于无人机的朝向控制和拍摄操作控制，本发明的用于遥控装置的无人机辅助控制方法还包括以下步骤：基于信任连接，向无人机发送用于朝向控制或拍摄操作控制的预定指令。例如，遥控装置受控而向无人机发送用于朝向控制的预定指令，无人机接收后确定预定的转向条件被满足，从而执行朝向控制操作，导致无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。或者，遥控装置受控而向无人机发送用于拍摄操作控制的预定指令，无人机接收后触发相应的拍摄操作，包括与用户保持预定距离进行拍摄、特写拍摄、环绕拍摄等，获取手势图像。
同理，遥控装置还可以基于信任连接，向无人机发送模式设定指令，使无人机处于预定的拍摄模式，如与用户保持预定距离进行拍摄的模式、特写拍摄模式、环绕拍摄模式等。
一种实施例中，为了增强用户手势区域与背景区域的区分度，提高无人机对用户手势的识别率并增强实时性。请参阅图6，本发明的用于遥控装置的无人机辅助控制方法还包括以下步骤：受控而驱动遥控装置1003预置的红外发光组件发射红外光，导致所述无人机的摄像单元1001基于红外成像捕捉手势，而生成相应的手势操作事件。
遥控装置1003设置有柔性部件和红外发光二极管，所述红外发光组件的红外光二极管沿所述柔性部件的侧边线性排列布置。且遥控装置1003适于布置在手臂部，使得在手势识别时，手势实施区域位于遥控装置与无人机之间。由于红外光有效增强了手势区域与背景区域的区分度，能够使无人机的摄像单元1001根据红外成像捕捉用户的手势，确定相应的指令类型。减少了计算资源的占用，缩短用户在背景复杂或光线昏暗的情况下进行手势识别所需的响应时间，提高了用户人机交互的效率和准确性，尤其在当无人机或用户处于移动过程中时，其效果尤为显著。
如前所述，在本发明的某些实施例中，为了提高无人机控制的准确性和安全性，本发明的控制方法还包括以下前置步骤：通过通信连接，向无人机发送身份验证请求；当身份验证成功时，所述遥控装置和所述无人机建立信任连接。
通过该前置步骤，使得只有已经通过身份(ID)验证的遥控装置才能和无人机建立信任连接，进而才能实现交互操作，防止识别设备误判或他人恶意干扰，提高系统准确性和安全性。
通过对本发明的用于遥控装置的无人机辅助控制方法的揭示可以知晓，本发明的实施，可以简化对无人机的朝向控制，通过在不同初始方位条件下使无人机的摄像镜头与用户的所朝方向为相向方向，满足多种场景下的拍摄需求，提升了用户体验。
依据模块化设计思维，本发明在上述无人机的控制方法的基础上，进一步提出一种无人机的控制装置。
请参阅图7，本发明的无人机的控制装置的实施例中，其包括第一接收单元11，第一确定单元12，控制单元13，各单元所实现的功能具体揭示如下：
所述的第一接收单元11，被配置为基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据。
无人机和遥控装置通常通过通信连接以实现数据和指令的传输，一般而言，采用无线通信的连接方式。甚至，在某些情况下，例如无人机和遥控装置之间距离较远，或环境电磁条件复杂等，还可以通过信号中继器等信号放大设备进行连接。在一种实施例中，为了保证人机交互控制的准确性和安全性，采用信任连接的方式，使得只有已经通过身份(ID)验证的无人机和遥控装置才能进行交互操作。
需要指出的是，所述遥控装置的第二方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第二方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，遥控装置的第二方位数据的检测过程包括：遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；遥控装置根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。其中，定位数据可表征遥控装置的经纬度坐标，经纬度坐标可由遥控装置安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由安装于遥控装置的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，表征遥控装置的所朝方向，由于遥控装置可被设计为适于布置于用户手部，则所述方向数据也可表征用户的手势区域的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出遥控装置的第二方位数据。第二方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第二方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第二方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。遥控装置基于信任连接，将第二方位数据发送至无人机。
在可能的实施例中，无人机和遥控装置之间的信任连接可以为蓝牙信任连接、近场通信连接、UBW信任连接、ZigBee信任连接或互联网信任连接中的任意一种或几种。无人机基于上述连接，接收遥控装置的第二方位数据。
所述的第一确定单元12，用于根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足。
类似地，所述无人机的第一方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第一方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，无人机包括第一检测单元，第一检测单元包括方向传感器和GPS传感器。无人机第一方位数据的检测过程包括：通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。其中，定位数据可表征无人机的经纬度坐标，经纬度坐标可由无人机安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由无人机或其摄像头安装的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，用于表征无人机或其摄像头的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出无人机的第一方位数据。第一方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第一方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第一方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。无人机根据所述第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足。
为了能够在不同方位条件下，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，所述确定单元12中，预定的转向条件可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
其二，根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围。
例如在使用Android系统的实施例中，可通过SensorManager.getOrientation()相应获得无人机或遥控装置的方向数据，有函数public static float[]getOrientation(float[]R,float[]values)，其中参数R[]可通过函数getRotationMatrix获得，为输入的旋转矩阵，用于保存磁场和加速度的数据；而参数values为该函数的输出，函数填充不同的值，对应可得：
values[0]：方向角，通过磁强计和加速度计得到的数据范围是-180～180,也即：0表示正北，90表示正东，180/-180表示正南，-90表示正西。而直接通过方向传感器得到数据范围是0～359，360/0表示正北，90表示正东，180表示正南，270表示正西。
values[1]：倾斜角(pitch)即由静止状态开始，前后翻转，0～-90表示无人机或遥控装置顶部往上抬起，0～90表示无人机或遥控装置尾部往上抬起。
values[2]：旋转角(roll)即由静止状态开始，左右翻转，0～90表示无人机或遥控装置左侧抬起,0～-90表示无人机或遥控装置右侧抬起。
当用户朝向无人机时，如前所述，由于一般而言，用户的朝向可等同于用户的手势区域的所朝方向，所以第二方位数据的方向数据，可表征用户的手势区域的所朝方向为遥控装置的方向角。第一方位数据的方向数据表征无人机摄像镜头所朝方向为无人机摄像镜头的方向角。将无人机的方向角减去表示遥控装置的方向角可得到所述的朝向夹角。因此当无人机的摄像头朝向用户时，所述朝向夹角为180°/-180°，此时摄像头可获取用户较佳的手势图像；而当无人机背向用户时，所述朝向夹角为0°，此时摄像头完全无法获取用户的手势图像。在可能的实施例中，当朝向夹角处于一定的范围(如195°～165°/-165°～-195°)内时，摄像头无法获取用户的手势图像或所获取的手势图像效果较差，则预定该范围为角度阈值范围，当朝向夹角满足该范围时，判定预定的转向条件被满足。
而在某些情况下，当用户不朝向无人机时，无人机的摄像头无法获取用户的手势图像，此时可根据无人机与遥控装置的定位和朝向来调整无人机的航向角，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向。无人机通过第一检测单元获取无人机当前的定位坐标为A(x1,y1)，遥控装置通过第二检测单元获取遥控装置当前的定位坐标为B(x2,y2)，则无人机相对于遥控装置(即由B指向A)的方位角为αBA＝arctan((x1-x2)*cos(x1)/(x1-y2))。根据第二方位数据的方向数据，用上述表示遥控装置所朝方向的方向角减去方位角αBA，得到方位夹角θ。因此当用户背向无人机时，方位夹角θ为180°/-180°；当用户面向无人机时，方位角为0°。于是当方位夹角θ处于一定的范围(如15°～-15°)内时，摄像头无法获取用户的手势图像或所获取的手势图像效果较差，则预定该范围为方位角阈值范围，当方位夹角θ满足该范围时，判定预定的转向条件被满足。
一种实施例中，无人机可以设置多种飞行或拍摄模式，和/或执行不同类型的控制指令，以实现不同的功能。因而预定的转向条件还包括以下至少之一：
其一，接收到遥控装置发送的预定指令。
其二，检测到无人机处于预定的拍摄模式。
例如，当无人机接收到遥控装置发送的预定指令时，则相应确定预定的转向条件被满足；或者，检测到无人机处于相应的预定的拍摄模式，如包括与用户保持预定距离进行拍摄的模式、特写拍摄模式、环绕拍摄模式等，确定的转向条件被满足。
所述的控制单元13，被配置为当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
一种可能的设计中，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，则判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，以达到更好的手势图像获取效果。
为了能够在不同方位条件下使使摄像镜头朝向第二方位数据对应的用户的方位，获取用户的手势图像，如前所述，当满足上述转向条件时，控制无人机的摄像镜头和/或无人机航向角，使无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
其二，根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
一种实施例中，当用户朝向无人机且满足转向条件时，请参阅图3，处理前的无人机的摄像单元1001无法获取用户的手势图像1002。确定预定的转向条件被满足后，如前所述，无人机根据第一方位数据和第二方位数据的方向数据获取调整前的朝向夹角，基于该方向夹角转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使朝向夹角调整为180°/-180°；或者，根据所述的方位角αBA，由正反坐标方位角公式得到遥控装置相对于无人机的方位角αAB＝αBA±180°，基于方位角αAB转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使无人机摄像镜头的方向角与方位角αAB一致，使得处理后的无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向，从而获取手势图像1002。
本发明的另一种实施例是在前一实施例的基础上做出的改进，当用户不朝向无人机时，请参阅图4，处理前的无人机无法直接通过转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角使摄像镜头获取用户的手势图像1002。确定预定的转向条件被满足后，如前所述，无人机根据无人机相对于遥控装置的方位角为αBA和遥控装置所朝方向的方向角计算得到方位夹角θ，以遥控装置的定位坐标B(x2,y2)为圆心，以无人机的定位坐标A(x1,y1)为起点，计算出A(x1,y1)绕定位坐标B(x2,y2)顺时针转动θ角度后到达C点的定位坐标(x3,y3)，而后同理计算出定位坐标C(x3,y3)相对于无人机的方位角αAC，将无人机将航向角调整为与方位角αAC一致后，飞至定位坐标C(x3,y3)位置处，使得无人机位于用户手势区域的前方，即用户朝向无人机。无人机在以上过程中，或飞至定位坐标C(x3,y3)位置处后，根据前一实施例所示的方法，通过转动无人机的摄像单元1001或调整无人机的航向角，使得处理后的无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向，从而能够获取手势图像1002。
当然，无人机也可以不判断转向条件，直接根据上述定位数据和/或方向数据控制无人机的摄像镜头和/或无人机航向角，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，以获取手势图像。而且，无人机可以结合视觉跟踪技术，控制摄像镜头和/或无人机航向角，以保持摄像头朝向用户。
使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向的目的，在于获取用户的手势图像，进而利用手势识别实现对无人机的控制。因此，在本发明的某些实施例中，还包括摄像单元，用于进行拍摄操作，所述拍摄操作的触发方式可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，响应于遥控装置发送的预定指令而触发。
其二，检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发。
其三，响应于用户相应的手势操作指令而触发。
例如，无人机接收到的遥控装置发送的用于拍摄操作控制的预定指令后，响应于该指令，启动摄像单元，获取手势图像；或者，无人机检测其到处于相应的预定的拍色模式，根据该拍摄模式进行相应的拍摄操作，包括与用户保持预定距离进行拍摄、特写拍摄、环绕拍摄等；又或者，无人机通过遥控装置或手势图像，获取用户的手势操作指令，根据该指令启动相应的预定拍摄模式或进行相应的拍摄操作。通过以上方案的处理，用户可以相当便捷地使无人机实现拍摄操作。
一种实施例中，手势操作指令的获取步骤包括：对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。无人机通过摄像单元获取的视频可以看作由多帧图像组成，无人机对用户进行图像采集之后，应用手势分割技术确定图像中的手势区域。在静态手势识别中，只需对其中某一帧或几帧进行手势分析以提取手势特征数据，手势特征数据可以包括手势轮廓数据和/或手势深度数据。而在动态手势识别中，需要对多帧图像进行分析，以获取手势在运动中所产生的时空轨迹，以获取手势的时空特征，动态手势时空轨迹分析的常用方法，主要有两大类：轨迹模板匹配法(Trajectories Matching)和状态空间建模法(State Space Modeling)。通过分析所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
一种可能的设计中，为了增强手势区域与背景区域的区分度，提高在复杂背景条件下的手势识别效率，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。使得无人机的摄像单元可根据红外成像捕捉手势，确定相应的手势操作指令。减少了计算资源的占用，缩短操作者在背景复杂或光线昏暗的情况下进行手势识别所需的响应时间，提高了操作者人机交互的效率和准确性，尤其在当识别设备或操作者处于移动过程中时，其效果尤为显著。
在本发明的某些实施例中，为了提高无人机控制的准确性和安全性，本发明的控制装置还包括第一通信单元，被配置为：无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；当身份验证成功时，所述无人机和所述遥控装置建立信任连接。
通过该前置步骤，使得只有已经通过身份(ID)验证的遥控装置才能和无人机建立信任连接，进而才能实现交互操作，防止识别设备误判或他人恶意干扰，提高系统准确性和安全性。
通过对本发明的无人机的控制装置的揭示可以知晓，本发明的实施，可以简化对无人机的朝向控制，通过在不同初始方位条件下使无人机的摄像镜头与用户的所朝方向为相向方向，满足多种场景下的拍摄需求，提升了用户体验。
依据模块化设计思维，本发明在上述用于遥控装置的无人机辅助控制方法的基础上，进一步提出一种遥控装置。
请参阅图8，本发明的遥控装置的实施例中，其包括第二检测单元21，第二确定单元22，第二发射单元23，各单元所实现的功能具体揭示如下：
第二检测单元21，被配置为通过传感器检测表征遥控装置方位的第二方位数据。
需要指出的是，所述遥控装置的第二方位数据包括方向数据，定位数据，姿态数据，高度数据，距离数据中的任意一种或任意多种，因此，第二方位数据是一个概括性名词，具体应用时，可以根据需要确定选用此处所列的具体数据。一种实施例中，第二检测单元21对第二方位数据的检测过程包括：遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；遥控装置根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。其中，定位数据可表征遥控装置的经纬度坐标，经纬度坐标可由遥控装置安装的定位模块获取，定位模块的定位功能基于与其连接的卫星定位系统实现，与定位模块相连的卫星系统包括但不限于：GPS定位系统、北斗定位系统、格罗纳斯定位系统或伽利略定位系统；而方向数据由安装于遥控装置的磁强计、惯性传感器或地磁指南针所检测得到，表征遥控装置的所朝方向，由于遥控装置可被设计为适于布置于用户手部，则所述方向数据也可表征用户的手势区域的所朝方向。通过分析计算所述的方向数据和定位数据，得出遥控装置的第二方位数据。第二方位数据可采用数据融合技术而生成，以便于传输。相应地，所述第二方位数据可解算出方向数据和定位数据。或者，第二方位数据也可为包含方向数据和/或定位数据的数据包。
第二确定单元22，被配置为确定预定的数据发送条件是否被满足。
为了能够在不同方位条件下，使无人机的摄像头与用户的所朝方向为相向方向，第二确定单元22的预定的数据发送条件可根据实际需求，灵活选定以下至少一个方案：
其一，检测到遥控装置沿预定的轨迹运动。遥控装置可被设计为适于穿戴在用户的手臂部，当用户做出预定的手势动作(如向上抬起、挥手等)时，安装于遥控装置的运动传感器便能检测到遥控装置沿预定的轨迹运动，从而遥控装置确定预定的数据发送条件被满足。所述运动传感器包括加速度计和陀螺仪。该方案简化了用户操作，增强了人机交互的趣味性并提高了效率。
其二，检测到遥控装置的数据发送开关处于开启状态。可在遥控装置上设置数据发送开关或按键，并可根据遥控装置的配置设为虚拟或实体的形式，当数据发送开关或按键处于开启状态时，遥控装置确定预定的数据发送条件被满足。该方案可使数据发送功能处于常开或常关状态，提高用户操作的确定性。
其三，接收到无人机处于预定的拍摄模式所对应的数据。在某些实施例中，当无人机处于预定的拍摄模式时，向遥控装置发送数据请求指令以获取遥控装置的方位数据，遥控装置接收无人机的数据请求指令后，确定预定的数据发送条件被满足。该方案可根据无人机的需要及时地发送数据而不需要用户的直接操作，提高了人机交互的简便性。
第二发射单元23，当满足数据发送条件时，基于信任连接，向无人机发送第二方位数据，以应用于无人机朝向控制。
无人机和遥控装置通常通过通信连接以实现数据和指令的传输，一般而言，采用无线通信的连接方式。甚至，在某些情况下，例如无人机和遥控装置之间距离较远，或环境电磁条件复杂等，还可以通过信号中继器等信号放大设备进行连接。在一种实施例中，为了保证人机交互控制的准确性和安全性，采用信任连接的方式，使得只有已经通过身份(ID)验证的无人机和遥控装置才能进行交互操作，提高了无人机控制的安全性。
在可能的实施例中，无人机和遥控装置之间的信任连接可以为蓝牙信任连接、近场通信连接、UBW信任连接、ZigBee信任连接或互联网信任连接中的任意一种或几种。当遥控装置确定预定的数据发送条件被满足时，第二发射单元23基于上述连接，向无人机发送的第二方位数据，以用于无人机的朝向控制。
在本发明的某些实施例中，如前所述，为了便于无人机的朝向控制和拍摄操作控制，本发明的遥控装置的第二发射单元23还被配置为：基于信任连接，向无人机发送用于朝向控制或拍摄操作控制的预定指令。例如，遥控装置受控而向无人机发送用于朝向控制的预定指令，无人机接收后确定预定的转向条件被满足，从而执行朝向控制操作，导致无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。或者，遥控装置受控而向无人机发送用于拍摄操作控制的预定指令，无人机接收后触发相应的拍摄操作，包括与用户保持预定距离进行拍摄、特写拍摄、环绕拍摄等，获取手势图像。
同理，遥控装置的第二发射单元23还可以被配置为：基于信任连接，向无人机发送模式设定指令，使无人机处于预定的拍摄模式，如与用户保持预定距离进行拍摄的模式、特写拍摄模式、环绕拍摄模式等。
一种实施例中，为了增强用户手势区域与背景区域的区分度，提高无人机对用户手势的识别率并增强实时性。请参阅图6，本发明的遥控装置1003红外发光组件，还被配置为：受控而发射红外光，导致所述无人机的摄像单元1001基于红外成像捕捉手势，而生成相应的手势操作事件。
遥控装置1003设置有柔性部件和红外发光二极管，所述红外发光组件的红外光二极管沿所述柔性部件的侧边线性排列布置。且遥控装置1003适于布置在手臂部，使得在手势识别时，手势实施区域位于遥控装置与无人机之间。由于红外光有效增强了手势区域与背景区域的区分度，能够使无人机的摄像单元1001根据红外成像捕捉用户的手势，确定相应的指令类型。减少了计算资源的占用，缩短用户在背景复杂或光线昏暗的情况下进行手势识别所需的响应时间，提高了用户人机交互的效率和准确性，尤其在当无人机或用户处于移动过程中时，其效果尤为显著。
如前所述，在本发明的某些实施例中，为了提高无人机控制的准确性和安全性，本发明的遥控装置还包括第二通信单元，被配置为：通过通信连接，向无人机发送身份验证请求；当身份验证成功时，所述遥控装置和所述无人机建立信任连接。
通过该前置步骤，使得只有已经通过身份(ID)验证的遥控装置才能和无人机建立信任连接，进而才能实现交互操作，防止识别设备误判或他人恶意干扰，提高系统准确性和安全性。
通过对本发明的遥控装置的揭示可以知晓，本发明的实施，可以简化对无人机的朝向控制，通过在不同初始方位条件下使无人机的摄像镜头与用户的所朝方向为相向方向，满足多种场景下的拍摄需求，提升了用户体验。
请参阅图9，本发明另一实施例中进一步提供了一种多功能控制设备，该多功能控制设备具有实现上述无人机的控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，多功能控制设备的结构中包括：
一个或多个摄像头707，用于采集图像；
存储器702，用于存储支持收发装置执行上述无人机的控制方法的程序；
通信接口703，用于上述无人机与遥控装置或其他设备或通信网络通信；
一个或多个处理器704，用于执行所述存储器703中存储的程序；
一个或多个应用程序705，其中所述一个或多个应用程序705被存储在所述存储器702中并被配置为由所述一个或多个处理器704执行，所述一个或多个程序705用于驱动所述一个或多个处理器704构造用于执行无人机的控制方法的无人机的控制装置。
图9示出的是与本发明实施例提供的无人机的控制装置相关的无人机部分结构的框图。包括：存储器702、通信接口703、一个或多个处理器704、一个或多个应用程序705、一个或多个摄像头707、以及电源706等部件。本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构并不构成对无人机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图9对无人机的各个构成部件进行具体的介绍：
存储器702可用于存储软件程序以及模块，处理器704通过运行存储在存储器702的软件程序以及模块，从而执行无人机的各种功能应用以及数据处理。存储器702可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序705等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器702可以包括高速随机存取存储区702，还可以包括非易失性存储区702，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
通信接口703，用于上述控制过程中无人机与遥控装置及其他设备或通信网络通信。通信接口703是处理器704与外界子系统进行通信的接口，用于处理器704与外界系统之间信息的传输，以达到控制子系统的目的。
处理器704是无人机的控制中心，利用各种通信接口703和线路连接整个无人机的控制装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储区702内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储区702内的数据，执行无人机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器704可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器704可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序705等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器704中。
一个或多个应用程序705，优选地，这些应用程序705都被存储在所述存储区702中并被配置为由所述一个或多个处理器704执行，所述一个或多个程序被配置为无人机的控制方法的任何实施例所实现的功能。
一个或多个摄像头707，其中至少一个具有红外成像功能，这些摄像头707与处理器704连接并受处理器704所控制，摄像头707获取的图像可存储于存储器702中。
无人机还包括给各个部件供电的电源706(比如电池)，优选的，电源706可以通过电源管理系统与处理器704逻辑相连，从而通过电源706管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管未示出，无人机还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。
在本发明实施例中，该无人机所包括的处理器704还具有以下功能：
基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；
根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；
当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
本发明实施例中还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述无人机的控制装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述为所述识别设备所设计的程序。
请参阅图10，本发明另一实施例中进一步提供了一种多功能遥控设备，该多功能控制设备具有实现上述中用于遥控装置的无人机辅助控制方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。
在一个可能的设计中，多功能控制设备的结构中包括：
一个或多个红外光源708，用于发射红外光；
存储器702，用于存储支持收发装置执行上述用于遥控装置的无人机辅助控制方法的程序；
通信接口703，用于上述无人机与遥控装置或其他设备或通信网络通信；
一个或多个处理器704，用于执行所述存储器702中存储的程序；
一个或多个应用程序705，其中所述一个或多个应用程序705被存储在所述存储器702中并被配置为由所述一个或多个处理器704执行，所述一个或多个程序705用于驱动所述一个或多个处理器704构造用于遥控装置的无人机辅助控制方法的遥控装置。
图10示出的是与本发明实施例提供的遥控装置相关的手环的部分结构的框图。包括：存储器702、通信接口703、一个或多个处理器704、一个或多个应用程序705、一个或多个红外发光二极管708、以及电源706等部件。本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构并不构成对手环的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
下面结合图10对手环的各个构成部件进行具体的介绍：
其中，存储器702可用于存储软件程序以及模块，处理器704通过运行存储在存储器702的软件程序以及模块，从而执行穿戴设备的各种功能应用以及数据处理。存储器702可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序705等；存储数据区可存储根据穿戴设备的使用所创建的数据等。此外，存储器702可以包括高速随机存取存储区702，还可以包括非易失性存储区702，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
通信接口703，用于上述控制过程中手环与无人机的控制装置及其他设备或通信网络通信。通信接口703是处理器704与外界子系统进行通信的接口，用于处理器704与外界系统之间信息的传输，以达到控制子系统的目的。
处理器704是手环的控制中心，利用各种通信接口703和线路连接整个穿戴设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储区702内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储区702内的数据，执行穿戴设备的各种功能和处理数据，从而对穿戴设备进行整体监控。可选的，处理器704可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器704可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序705等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器704中。
一个或多个应用程序705，优选地，这些应用程序705都被存储在所述存储区702中并被配置为由所述一个或多个处理器704执行，所述一个或多个程序被配置为用于执行用于穿戴设备的手势识别辅助控制方法的任何实施例所实现的功能。
一个或多个红外光源708，其可以为红外发光二极管，受处理器704控制，用于发射红外光。
在本发明实施例中，该穿戴设备所包括的处理器704还具有以下功能：
通过传感器检测表征遥控装置方位的第二方位数据；
确定预定的数据发送条件是否被满足；
当满足数据发送条件时，基于信任连接，向无人机发送第二方位数据，以应用于无人机朝向控制。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，本领域内技术人员可以理解，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令来控制相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明所提供的一种通话过程中拨号键盘输入控制方法及装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (25)
1.一种无人机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；
根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；
当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向；
所述预定的转向条件包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预定的转向条件还包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围；所述的方位角阈值范围根据所述第二方位数据的方向数据与所述方位角计算得出。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预定的转向条件还包括以下至少之一：
接收到遥控装置发送的预定指令；
检测到无人机处于预定的拍摄模式。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体还包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一方位数据的检测过程包括：
通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；
通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。
9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括进行拍摄操作的后续步骤，所述拍摄操作的触发方式包括以下至少之一：
响应于遥控装置发送的预定指令而触发；
检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发；
响应于用户相应的手势操作指令而触发。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述手势操作指令的获取步骤包括：
对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；
基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；
基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
11.根据权利要求6或10所述的控制方法，其特征在于，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，还包括如下前置步骤：
所述无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；
当身份验证成功时，所述无人机和所述遥控装置建立信任连接。
13.一种无人机的控制装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，被配置为基于信任连接，接收遥控装置检测的第二方位数据；
第一确定单元，用于根据无人机检测的第一方位数据和所述第二方位数据，确定预定的转向条件是否被满足；
控制单元，被配置为当满足转向条件时，控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向；
所述第一确定单元中，预定的转向条件包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的方向数据计算得出所述摄像镜头与遥控装置所朝方向的朝向夹角满足预定的角度阈值范围。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述第一确定单元中，预定的转向条件还包括：
根据所述第一方位数据与第二方位数据的定位数据计算得出所述无人机与遥控装置的方位角满足预定的方位角阈值范围；
所述的方位角阈值范围根据所述第二方位数据的方向数据与所述方位角计算得出。
15.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述第一确定单元中，预定的转向条件还包括以下至少之一：
接收到遥控装置发送的预定指令；
检测到无人机处于预定的拍摄模式。
16.根据权利要求15所述的控制装置，其特征在于，所述控制单元控制控制摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角转动无人机的摄像单元，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
17.根据权利要求15或16所述的控制装置，其特征在于，所述使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向的过程具体还包括：
根据所述第一方位数据和第二方位数据的方向数据和/或所述方位角调整无人机航向角，使得无人机的摄像镜头与所述遥控装置的所朝方向为相向方向。
18.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，当手势区域处于摄像单元采集的预览图像的中间位置时，判定所述摄像镜头朝向与所述第二方位数据对应的方位。
19.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述第二方位数据的检测过程包括：
通过遥控装置的方向传感器检测所述遥控装置朝向的方向数据；
通过遥控装置的GPS传感器检测获取的所述遥控装置的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出遥控装置的第二方位数据。
20.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包括第一检测单元，包括方向传感器和GPS传感器；所述第一检测单元对第一方位数据的检测过程包括：
通过无人机的方向传感器检测所述无人机和/或摄像镜头朝向的方向数据；
通过无人机的GPS传感器检测所述无人机的定位数据；
根据所述方向数据和定位数据计算得出无人机的第一方位数据。
21.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包括摄像单元，用于进行拍摄操作，所述拍摄操作的触发方式包括以下至少之一：
响应于遥控装置发送的预定指令而触发；
检测到无人机处于预定的拍摄模式而触发；
响应于用户相应的手势操作指令而触发。
22.根据权利要求21所述的控制装置，其特征在于，所述手势操作指令的获取步骤包括：
对所述用户进行图像采集，确定所述图像中的手势区域；
基于所述手势区域获取所述用户的手势特征；
基于所述手势特征，获取对应的手势操作指令。
23.根据权利要求22所述的控制装置，其特征在于，所述手势区域由遥控装置发射的红外光所描述。
24.根据权利要求22所述的控制装置，其特征在于，还包括第一通信单元，被配置为：
所述无人机通过通信连接对遥控装置进行身份验证；
当身份验证成功时，所述控制装置和所述遥控装置建立信任连接。
25.一种多功能控制设备，其特征在于，包括：
一个或多个摄像头，用于采集图像；
存储器，用于存储支持收发装置执行权利要求1至12中任一项所述无人机的控制方法的程序；
通信接口，用于上述无人机与遥控装置或其他设备或通信网络通信；
一个或多个处理器，用于执行所述存储器中存储的程序；
一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序被配置为用于执行根据权利要求1至12中任一项所述无人机的控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610728447.XA CN106292799B (zh) | 2016-08-25 | 2016-08-25 | 无人机、遥控装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610728447.XA CN106292799B (zh) | 2016-08-25 | 2016-08-25 | 无人机、遥控装置及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106292799A CN106292799A (zh) | 2017-01-04 |
| CN106292799B true CN106292799B (zh) | 2018-10-23 |
Family
ID=57676159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610728447.XA Active CN106292799B (zh) | 2016-08-25 | 2016-08-25 | 无人机、遥控装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106292799B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114760416A (zh) * | 2017-04-22 | 2022-07-15 | 深圳市大疆灵眸科技有限公司 | 一种拍摄控制方法、装置 |
| CN107050861B (zh) * | 2017-04-24 | 2020-09-29 | 网易（杭州）网络有限公司 | 镜头锁定目标的方法、装置、存储介质和处理器 |
| WO2018214155A1 (zh) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 用于设备姿态调整的方法、设备、系统和计算机可读存储介质 |
| WO2018227372A1 (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-20 | 深圳市伊特利网络科技有限公司 | 终端定位的无人机控制方法及系统 |
| CN108319295B (zh) * | 2018-01-22 | 2021-05-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 避障控制方法、设备及计算机可读存储介质 |
| CN110622074A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-12-27 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 移动设备控制方法以及控制终端 |
| CN110660207A (zh) * | 2018-11-17 | 2020-01-07 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 一种遥控终端的遥控终端系统及监控方法 |
| CN110661563A (zh) * | 2018-11-17 | 2020-01-07 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 一种行驶装置的行驶控制系统及监控方法 |
| CN109754587A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-14 | 天长市志铖电子科技有限公司 | 一种对无人机和遥控器配对的方法及遥控器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9367067B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-06-14 | Ashley A Gilmore | Digital tethering for tracking with autonomous aerial robot |
| CN107168360B (zh) * | 2013-07-05 | 2021-03-30 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人飞行器的飞行辅助方法和装置 |
| CN104483977B (zh) * | 2014-10-11 | 2016-11-30 | 国家电网公司 | 一种舵机云台的无速度反馈动态面控制方法及控制器 |
| CN104796672B (zh) * | 2015-05-09 | 2018-04-20 | 合肥工业大学 | 一种无人机应急监控云台装置 |
| CN105278538B (zh) * | 2015-11-24 | 2017-11-07 | 深圳飞马机器人科技有限公司 | 一种带机头方向指示的无人机遥控装置及方法 |
-
2016
- 2016-08-25 CN CN201610728447.XA patent/CN106292799B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106292799A (zh) | 2017-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106292799B (zh) | 无人机、遥控装置及其控制方法 | |
| CN106444843B (zh) | 无人机相对方位控制方法及装置 | |
| US11914370B2 (en) | System and method for providing easy-to-use release and auto-positioning for drone applications | |
| CN110494360B (zh) | 用于提供自主摄影及摄像的系统和方法 | |
| CN107168352B (zh) | 目标追踪系统及方法 | |
| CN104995558B (zh) | 一种获取全景图像的方法及终端 | |
| WO2018195857A1 (zh) | 无人机的控制方法、设备及障碍物的提示方法、设备 | |
| US11529739B2 (en) | Robot and operation method therefor | |
| WO2017115446A1 (ja) | 物流システム、荷物運搬方法、及びプログラム | |
| US10169880B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and program | |
| WO2017024760A1 (zh) | 一种手持无人机回收的方法、装置及无人机 | |
| US20170293795A1 (en) | Moving device, moving system, terminal device and method of controlling moving device | |
| CN108279694A (zh) | 电子设备及其控制方法 | |
| Ganesh et al. | Surveillance drone for landmine detection | |
| CN110049185A (zh) | 图像处理方法及终端设备 | |
| CN108985220A (zh) | 一种人脸图像处理方法、装置及存储介质 | |
| CN111381602B (zh) | 控制无人机飞行的方法、装置和无人机 | |
| CN106647788B (zh) | 无人机飞行控制方法及装置 | |
| US20210221505A1 (en) | Information processing device, information processing method, and recording medium | |
| CN109656259A (zh) | 一种用于确定目标对象的图像位置信息的方法与设备 | |
| CN109656437A (zh) | 一种信息显示方法及终端设备 | |
| KR20170011194A (ko) | 이동 단말기 및 그 제어 방법 | |
| CN109657643A (zh) | 一种图像处理方法及装置 | |
| CN106020219B (zh) | 一种飞行器的控制方法和装置 | |
| WO2023193604A1 (zh) | 航线任务的在线规划方法及相关装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220711 Address after: Room 801, 8th floor, No. 104, floors 1-19, building 2, yard 6, Jiuxianqiao Road, Chaoyang District, Beijing 100015 Patentee after: BEIJING QIHOO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 100088 room 112, block D, 28 new street, new street, Xicheng District, Beijing (Desheng Park) Patentee before: BEIJING QIHOO TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: Qizhi software (Beijing) Co., Ltd |