CN106843489B - 一种飞行器的飞行路线控制方法及飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种飞行器的飞行路线控制方法及飞行器，该方法包括：获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像；识别所述用户图像中的用户手势；若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。本发明实施例可通过用户的第一手势的手势轨迹控制，飞行器的飞行路线，便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

Description

一种飞行器的飞行路线控制方法及飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种飞行器的飞行路线控制方法及飞行器。

背景技术

无人机等飞行器在安防、监控、航拍等领域应用广泛，对飞行器的飞行路线进行控制，是对飞行器的飞行进行控制的一个重要环节。目前飞行器的飞行路线控制方式主要是，用户通过遥控器的方向按键或者操作摇杆控制飞行器的飞行方向和距离，从而对飞行器的飞行路线进行控制。

然而，使用遥控器的方向按键或者操作摇杆控制飞行器的飞行路线，需要用户对遥控器的方向按键或者操作摇杆的使用方式较为熟悉，才能对飞行器的飞行路线进行较为熟练和精准的控制，这对于用户的使用要求较高；因此如何便捷的实现飞行器的飞行路线控制，成为了本领域技术人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种飞行器的飞行路线控制方法及飞行器，以便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种飞行器的飞行路线控制方法，应用于飞行器，所述方法包括：

获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像；

识别所述用户图像中的用户手势；

若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；

根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

本发明实施例还提供一种飞行器，包括：图像采集装置和处理芯片；

所述图像采集装置，用于采集用户图像；

所述处理芯片，用于获取所述图像采集装置采集的用户图像；识别所述用户图像中的用户手势；若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法中，飞行器的处理芯片可获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像，识别所述用户图像中的用户手势，若所识别的用户手势为预定的第一手势，则可确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，进而根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行，实现对飞行器的飞行路线的控制。可见，本发明实施例中，用户可通过操作第一手势，使得飞行器可根据第一手势在所采集的用户图像中的位置，调整飞行姿态，使得飞行器可跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。本发明实施例可通过用户的第一手势的手势轨迹控制，飞行器的飞行路线，便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为飞行器的飞行路线控制示意图；

图2为本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的流程图；

图3为确定飞行器调整的水平移动距离的方法流程图；

图4为确定飞行器调整的水平移动距离的示意图；

图5为确定飞行器调整的垂直移动距离的方法流程图；

图6为确定飞行器调整的垂直移动距离的示意图；

图7为本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的另一流程图；

图8为飞行器的飞行路线控制示例图；

图9为本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的再一流程图。

具体实施方式

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，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，本领域普通技术人员在没有做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。

区别于使用遥控器的方向按键或者操作摇杆控制飞行器的飞行路线的方式，本发明实施例中，飞行器可通过跟踪用户手势，跟随用户手势的手势轨迹进行飞行，使得飞行器的飞行路线轨迹与用户手势的手势轨迹相应，从而便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

图1示出了飞行器的飞行路线控制示意图，如图1所示，飞行器1具有图像采集装置11(如摄像头)和处理芯片12；

用户可通过约定的第一手势，挥动人手，产生以第一手势运动的手势轨迹；

图像采集装置11可实时采集用户图像并传输给处理芯片12，对于图像采集装置所采集的各用户图像，处理芯片12可识别用户图像中的第一手势，根据第一手势在用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，使用户的第一手势始终位于图像采集装置的图像采集视野范围内，从而飞行器可根据实时采集的各用户图像中第一手势的位置，进行飞行姿态的调整，使得飞行器可跟随用户第一手势的手势轨迹飞行，实现对飞行器的飞行路线的控制。

基于图1所示，图2示出了本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的流程图，该方法可应用于飞行器，具体可应用于飞行器的处理芯片，参照图2，该方法可以包括：

步骤S100、获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像。

可选的，所采集的用户图像可以包括用户人像和背景图像，用户人像中可以具有用户手势，本发明实施例可识别该用户手势。

步骤S110、识别所述用户图像中的用户手势。

步骤S120、若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置。

可选的，本发明实施例可通过预先训练的第一手势的检测器，对所述用户图像进行检测，判断所述用户图像中是否存在第一手势，以识别用户图像中的用户手势是否为第一手势；在通过第一手势的检测器，识别到所述用户图像中存在第一手势(即用户图像中的用户手势为第一手势)时，可确定出第一手势在所述用户图像中的位置；可选的，可确定第一手势的检测器所识别的第一手势在用户图像中的区域，以该区域的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置。

可选的，本发明实施例也可根据皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域；从人体皮肤区域中去除人脸区域，得到用户手势区域(由于人体裸露的皮肤一般是人脸和人手，因此可将去除人脸区域的人体皮肤区域，作为用户手势区域使用)；将用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势，以识别用户图像中的用户手势是否为第一手势；

可选的，如果用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第一匹配度，则可确定用户手势区域中的用户手势为第一手势，即所述用户图像中存在第一手势；可选的，本发明实施例可以用户手势区域在图像中的位置(可选为，用户手势区域的中心点在图像中的位置)，作为第一手势在所述用户图像中的位置。

可选的，本发明实施例也可提取用户图像中的连通区域(优选为，提取去除人脸区域后的用户图像的各连通区域)，将各连通区域的轮廓特征与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势，以识别用户图像中的用户手势是否为第一手势；

如果存在与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则可确定用户图像中存在第一手势，从而以该连通区域在图像中的位置(可选为，该连通区域的中心点在图像中的位置)，作为第一手势在所述用户图像中的位置；可选的，第一匹配度和第二匹配度可以相同，也可以不同，具体可以视实际情况设定。

可见，本发明实施例可以先判断用户图像中是否存在用户手势，且用户手势是否为第一手势(可以是通过第一手势的检测器判断，也可以是通过用户手势区域，或连通区域与第一手势的轮廓特征的匹配度判断)，在判断出用户图像中存在用户手势，且用户手势为第一手势后，可确定第一手势在用户图像中的位置。

步骤S130、根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

在得到第一手势在所述用户图像中的位置后，本发明实施例可根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离；及根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向上，调整的垂直移动距离；从而以所确定的水平移动距离和垂直移动距离调整飞行器的飞行姿态，使得第一手势始终位于所述图像采集装置的图像采集视野范围内；可选的，通过调整飞行器的飞行姿态，可使得第一手势始终位于图像采集装置的图像采集视野范围内，实现飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

可见，对于图像采集装置采集的各存在第一手势的用户图像，若以第一手势在用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，则飞行器可根据用户第一手势的手势轨迹，实时的进行飞行姿态的调整，使得飞行器可跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行，实现对飞行器的飞行路线的控制。

本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法中，飞行器的处理芯片可获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像，识别所述用户图像中的用户手势，若所识别的用户手势为预定的第一手势，则可确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，进而根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行，实现对飞行器的飞行路线的控制。可见，本发明实施例中，用户可通过操作第一手势，使得飞行器可根据第一手势在所采集的用户图像中的位置，调整飞行姿态，使得飞行器可跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。本发明实施例可通过用户的第一手势的手势轨迹控制，飞行器的飞行路线，便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

可选的，图3示出了根据第一手势在所述用户图像中的位置，确定飞行器调整的水平移动距离的方法流程图，该方法可应用于飞行器，具体可应用于飞行器的处理芯片，参照图3，该方法可以包括：

步骤S200、以飞行器的图像采集装置在横轴方向上的视线范围构建横轴坐标，所述横轴坐标的原点为图像采集装置在横轴方向上的视线中点。

如图4所示，以图像采集装置为摄像头为例，假设A点为摄像头的位置，AB和AC分别是摄像头横轴视线的极限(即摄像头在横轴方向上的视线范围)，BMC为地面，则BC是以摄像头在横轴方向上的视线范围构建的横轴坐标，BC上的每个点均匀的落在摄像头采集图像的横轴坐标上；AM为摄像头中心线，M为摄像头在横轴方向上的视线中点，为横轴坐标的原点，也即BC线段的中心。

步骤S210、确定第一手势在用户图像中的位置在横轴坐标上的投影点，并确定所述投影点在所述横轴坐标上的坐标。

在确定出第一手势在图像中的位置后，本发明实施例可确定第一手势在图像中的位置，在水平方向上的投影点；如图4所示，第一手势在图像中的位置在水平方向上的投影点为P点；P点在横轴BC上的坐标为该投影点在横轴上的坐标。

步骤S220、根据所述横轴坐标的长度，飞行器与地面的垂直高度，飞行器的图像采集装置的中心线和垂直方向的角度，图像采集装置的横轴方向视角的半角，及所述投影点在所述横轴坐标上的坐标，确定飞行器的水平移动距离。

如图4所示，OA是无人机等飞行器离地面的垂直高度；则OAM为摄像头中心线和垂直方向的角度，BAM为摄像头横轴方向视角的半角，为使得第一手势在水平方向上的投影点P落在摄像头采集图像的中心点M上，飞行器需要调整MP的水平移动距离；即本发明实施例可通过调整飞行器的飞行姿态，使得第一手势位于图像采集装置的图像采集视野范围的中心；

相应的，可设OAM为β，BAM为α，飞行器离地面的垂直高度为H，第一手势在用户图像中的位置，在横轴坐标上的投影点的横轴坐标为x，横轴坐标的长度(摄像头在横轴方向上的视线范围长度)为Lx，需要调整的水平移动距离MP为Sx，则可根据如下公式确定飞行器需要调整的水平移动距离：

Sx＝(2*x*H*tanα)/(Lx*cosβ)。

可选的，飞行器的高度数据可以通过超声波或是气压计获取；角度数据可以根据需要设定固定的角度。

可选的，飞行器的处理芯片可获取实时采集的每帧用户图像，基于每帧用户图像中第一手势的位置，实时的确定飞行器的水平移动距离，然后向飞行器的飞行机构输出飞行控制指令，使得飞行器可在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整所确定的水平移动距离，使得飞行器可跟随第一手势的手势轨迹在相同的水平运动方向上飞行。

可选的，图5示出了根据第一手势在所述用户图像中的位置，确定飞行器调整的垂直移动距离的方法流程图，该方法可应用于飞行器，具体可应用于飞行器的处理芯片，参照图5，该方法可以包括：

步骤S300、以飞行器的图像采集装置在纵轴方向上的视线范围构建纵轴坐标，所述纵轴坐标的原点为所述图像采集装置在纵轴方向上的视线中点。

如图6所示，以图像采集装置为摄像头为例，假设A点为摄像头的位置，AB和AC分别是摄像头纵轴视线的极限(即摄像头在纵轴方向上的视线范围)，则BC是以摄像头在纵轴方向上的视线范围构建的纵轴坐标；虚线AD为摄像头中心线，D为摄像头在纵轴方向上的视线中点，为纵轴坐标的原点。

步骤S310、确定第一手势在用户图像中的位置在纵轴坐标上的投影点，并确定该投影点在所述纵轴坐标上的坐标。

在确定出第一手势在用户图像中的位置后，本发明实施例可确定第一手势在用户图像中的位置在垂直方向上的投影点，即第一手势在用户图像中的位置，在纵轴坐标上的投影点，如图6所示，第一手势在用户图像中的位置，在垂直方向上的投影点为P点；P点在纵轴BC上的坐标为该投影点在纵轴上的坐标。

步骤S320、根据所述纵轴坐标的高度，飞行器与地面的垂直高度，图像采集装置纵轴方向的半视角，所述图像采集装置的倾角与所述半视角的角度差，及该投影点在所述纵轴坐标上的坐标，确定飞行器的垂直移动距离。

如图6所示，AO是飞行器离地面的垂直高度，OAD是摄像头的倾角，CAD是摄像头纵轴方向的半视角，摄像头纵轴方向的半视角可以是摄像头纵轴方向视角的半角；OAC是OAD与CAD角的角度差；纵轴坐标的高度可以根据图像界面的高度确定，比如采集的是640*360分辨率的图像，则纵轴坐标的高度可以为360，即可以根据界面的纵轴高度确定纵轴坐标的高度；

为使得投影点P落在摄像头采集图像的中心点D上，飞行器需要调整PD的垂直移动距离；

相应的，可设AO为H，CAD为θ，OAC为δ，纵轴坐标的高度为Ly，第一手势在用户图像中的位置，在纵轴坐标上的投影点的纵轴坐标为y，飞行器需要调整的垂直移动距离为Sy，则可根据如下公式确定飞行器需要调整的垂直移动距离：

Sy＝H*(tan(δ+θ)-tan(δ+θ-arctan(2*y*tanθ/Ly)))。

可选的，飞行器的处理芯片可获取实时采集的每帧用户图像，基于每帧用户图像中第一手势的位置，实时的确定飞行器的垂直移动距离，然后向飞行器的飞行机构输出飞行控制指令，使得飞行器可在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向，调整所确定的垂直移动距离。

可选的，处理芯片基于每一帧图像所确定的水平移动距离和垂直移动距离可通过飞行控制指令输出，使得飞行器调整飞行姿态，实现在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整所确定的水平移动距离，及在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向，调整所确定的垂直移动距离的，使得飞行器可实时跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行，实现对飞行器的飞行路线的控制。

可选的，本发明实施例可通过用户的第二手势，通知飞行器开始和取消跟随用户的第一手势飞行，即飞行器在未跟随用户的第一手势飞行时，若通过用户图像检测到用户的第二手势，则飞行器可开始跟随用户的第一手势飞行；相应的，用户可在操作第二手势后，切换通过第一手势进行手势轨迹操作，使得飞行器基于每帧用户图像中第一手势的位置，调整飞行姿态，跟随第一手势的手势轨迹飞行；而在用户希望飞行器取消跟随用户的第一手势飞行时，用户可从第一手势的手势轨迹操作，切换为操作第二手势，飞行器通过用户图像检测到用户的第二手势后，可取消跟随用户的第一手势飞行；

可选的，图7示出了本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的另一流程图，该方法可应用于飞行器，具体可应用于飞行器的处理芯片，参照图7，该方法可以包括：

步骤S400、实时获取图像采集装置采集的用户图像。

步骤S410、识别所述用户图像中的用户手势。

可选的，对于每一采集的用户图像，本发明实施例可识别用户图像中的用户手势是预定的第一手势，还是预定的第二手势，并根据不同的识别结果执行不同的处理流程；根据用户图像中识别的不同用户手势，执行不同的处理流程的示意，可参照下述步骤S420至步骤S440。

可选的，对于每一采集的用户图像，本发明实施例可分别通过预先训练的第一手势的检测器和第二手势的检测器，对所述用户图像进行检测，判断用户图像中存在第一手势还是第二手势，或者，均不存在第一手势和第二手势。

可选的，对于每一采集的用户图像，本发明实施例也可以是通过皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域，将去除人脸区域的人体皮肤区域作为用户手势区域，分别将第一手势的轮廓特征和第二手势的轮廓特征，与用户手势区域的轮廓特征进行匹配，判断用户图像中存在第一手势还是第二手势，或者，均不存在第一手势和第二手势；可选的，如果用户手势区域的轮廓特征，与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第一匹配度，则可确定用户图像中存在第一手势，否则，确定用户图像中不存在第一手势；如果用户手势区域的轮廓特征，与第二手势的轮廓特征的匹配度高于预定的第一匹配度，则可确定用户图像中存在第二手势，否则，确定用户图像中不存在第二手势。

可选的，对于每一采集的用户图像，本发明实施例还可以提取用户图像中的连通区域，分别将第一手势的轮廓特征和第二手势的轮廓特征，与各连通区域的轮廓特征进行匹配，判断用户图像中存在第一手势还是第二手势，或者，均不存在第一手势和第二手势；可选的，如果存在与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则可确定该连通区域表示的用户手势为第一手势，确定用户图像中存在第一手势，否则，确定用户图像中不存在第一手势；如果存在与第二手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则可确定该连通区域表示的用户手势为第二手势，确定用户图像中存在第二手势，否则，确定用户图像中不存在第二手势。

可选的，本发明实施例可先检测用户图像中是否存在第一手势，在用户图像中不存在第一手势时，再检测用户图像中是否存在第二手势；也可以是先检测用户图像中是否存在第二手势，在用户图像中不存在第二手势时，在检测用户图像中是否存在第一手势；还可以是同时检测用户图像中是否存在第一手势，或者第二手势。

步骤S420、若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前未进入第一模式，触发所述飞行器进入第一模式，所述第一模式用于指示飞行器跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。

步骤S430、若所识别的用户手势为预定的第一手势，且飞行器当前已进入第一模式，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

可选的，图2所示步骤S120和步骤S130的执行，可以建立在用户图像中识别的用户手势为第一手势，且飞行器当前已进入第一模式的情况下。

步骤S440、若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前已进入第一模式，触发所述飞行器退出第一模式，指示所述飞行器取消跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。

本发明实施例可定义飞行器跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行的飞行模式为第一模式，飞行器进入第一模式后，可基于用户图像中第一手势的位置，调整飞行姿态，实现跟随所述第一手势的手势轨迹飞行的目的；而在飞行器未进入第一模式的状态，即使所采集的用户图像中存在第一手势，飞行器也不会基于用户图像中第一手势的位置，调整飞行姿态；因此飞行器是否进入第一模式，是飞行器是否跟随所述第一手势的手势轨迹飞行的前提。

本发明实施例中，飞行器进入和退出第一模式，是由用户的第二手势控制的；如果飞行器当前未进入第一模式，则用户的第二手势可触发飞行器进入第一模式，使得飞行器可基于后续采集的用户图像中第一手势的位置，调整飞行姿态；如果飞行器当前进入第一模式，则用户的第二手势可触发飞行器退出第一模式，使得飞行器取消跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。

基于图7所示，用户控制飞行器的飞行路线的方式可以是：

起始状态下，用户作出第二手势；飞行器通过采集的用户图像识别到第二手势后，飞行器进入第一模式；

用户作出第二手势后，切换手势为第一手势，并且通过第一手势挥动手臂；飞行器进入第一模式后，通过采集的用户图像识别到第一手势，可根据第一手势在采集的各用户图像中的位置，调整飞行姿态，实现飞行器跟随第一手势的手势轨迹飞行的目的；

用户希望飞行器取消跟随第一手势飞行时，可以切换手势为第二手势；飞行器通过采集的用户图像识别到第二手势后，从第一模式退出，不再跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。

以第二手势为五指张开手势，第一手势为握拳手势为例，图8示出了相应的飞行器的飞行路线控制示例图，如图8所示：

飞行器在未进入第一模式的初始状态下，飞行器如果检测到采集的用户图像中存在五指张开手势，飞行器进入第一模式；

在飞行器进入第一模式后，飞行器如果检测到采集的用户图像中存在握拳手势，则可以握拳手势在用户图像中的位置，调整飞行姿态，飞行器跟随用户握拳手势的手势轨迹飞行；

在飞行器进入第一模式后，飞行器如果再次检测到用户图像中存在五指张开手势，飞行器退出第一模式；可选的，此时飞行器可在当前位置悬停。

需要说明的是，上文描述的通过用户的第二手势，触发飞行器进入和退出第一模式，以使飞行器执行或取消根据用户的第一手势在用户图像中的位置，调整飞行姿态的方式，仅是可选的；

本发明实施例也可直接在检测到用户图像中存在第一手势时，以第一手势在用户图像中的位置，调整飞行姿态，实现飞行器跟随第一手势的手势轨迹飞行的目的，而不需要引入用户的第二手势控制飞行器执行或取消跟随第一手势的手势轨迹飞行；即用户可以在希望飞行器根据第一手势的手势轨迹飞行时，直接通过第一手势挥动手臂，使得飞行器跟随第一手势飞行，而不用先作出第二手势；用户在希望飞行器取消跟随第一手势飞行时，可以通过不操作第一手势实现。

可选的，本发明实施例可采用预先训练的第一手势的检测器，和第二手势的检测器进行用户图像中用户手势的识别；

可选的，对于握拳等第一手势，本发明实施例可采集大量的第一手势的手势图像及第一手势的背景图像，提取各第一手势的手势图像的haar等特征，以及各第一手势的背景图像的haar等特征；根据第一手势的手势图像的haar特征以及第一手势的背景图像的haar特征，采用cascade等机器训练方法进行训练，生成第一手势的检测器；第一手势的检测器可以识别采集的用户图像中是否存在第一手势，并在用户图像中存在第一手势时，确定第一手势在用户图像中的位置；

可选的，对于五指张开等第二手势，本发明实施例可采集大量的第二手势的手势图像及第二手势的背景图像，提取各第二手势的手势图像的HOG(Histogram of OrientedGradient，方向梯度直方图)等特征，以及各第二手势的背景图像的HOG等特征；根据第二手势的手势图像的HOG特征，以及第二手势的背景图像的HOG特征，采用SVM(Support VectorMachine，支持向量机)等机器训练方法进行训练，生成第二手势的检测器；第二手势的检测器可以识别采集的用户图像中是否存在第二手势，并在用户图像中存在第二手势时，确定第二手势在用户图像中的位置。

可选的，在从采集的用户图像中识别到第一手势后，并确定用户图像中第一手势的区域后，可以该区域的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置；或者，也可以在用户图像中定义一个边缘与该区域对应的矩形框，以该矩形框的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置；第二手势在用户图像中的位置的确定可与此同理；可选的，本段介绍的确定手势在用户图像中的位置的方式，可不限于采用检测器识别用户手势的情况，也可适用于通过用户图像中的皮肤区域，或者连通区域识别用户手势的情况。

可选的，由于地面可能同时存在多个用户，飞行器在获取用户图像后，用户图像中也可能存在多个同时作出第一手势或第二手势的用户，此时飞行器需要确定基于哪个用户的手势进行飞行控制；基于此，本发明实施例可设定控制飞行器飞行的合法用户，为实现飞行器基于合法用户的用户手势进行飞行控制，本发明实施例可预置合法用户的人脸特征，在获取到用户图像后，飞行器可以判断用户图像中是否存在与合法用户的人脸特征匹配的用户人脸，从而在用户图像中存在与合法用户的人脸特征匹配的用户人脸时，基于用户图像中合法用户(用户图像中人脸区域与合法用户的人脸特征匹配的用户)的第一手势或第二手势，进行飞行控制；

相应的，本发明实施例在识别用户图像中的用户手势前，可以先提取用户图像中的人脸区域，判断所提取的人脸区域中是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，从而对所述用户图像中与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域对应的合法用户的用户手势进行识别；

可选的，图9示出了本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法的再一流程图，该方法可应用于飞行器，具体可应用于飞行器的处理芯片，参照图9，该方法可以包括：

步骤S500、获取图像采集装置采集的用户图像。

步骤S510、判断所述用户图像中是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，若否，执行步骤S520，若是，执行步骤S530。

可选的，对于每一获取的用户图像，本发明实施例可判断用户图像中是否具有合法用户的人脸区域。

步骤S520、结束流程。

若当前用户图像中不存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，则可确认当前用户图像中不存在合法用户的人像，不能够基于当前用户图像进行飞行器的飞行路线控制，可结束当前流程，并等待下一帧获取的用户图像到来，对下一帧获取的用户图像进行如步骤S510的处理。

步骤S530、对与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域在用户图像中对应的用户手势进行识别。

可选的，在确定用户图像中存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域后，本发明实施例可提取该人脸区域在用户图像中对应的用户人像，识别该用户人像的用户手势，实现对合法用户在用户图像中的用户手势进行识别。

步骤S540、若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置。

步骤S550、根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

显然，图9所示的通过人脸检测技术，验证用户图像中是否具有合法用户的方式，也可以应用于图7所示方法；对于图7所示的每一获取的用户图像，可进行是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域的判断，并在判断结果为是时，对与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域在用户图像中对应的用户手势进行识别，并进行后续处理。

本发明实施例提供的飞行器的飞行路线控制方法，可通过用户的第一手势的手势轨迹控制飞行器的飞行路线，便捷的实现飞行器的飞行路线控制。

下面对本发明实施例提供的飞行器进行介绍，下文描述的飞行器内容可与上文描述内容相互对应参照。

本发明实施例提供的飞行器的结构可以如图1所示，包括：图像采集装置11和处理芯片12；

其中，图像采集装置，用于采集用户图像；

处理芯片，用于获取所述图像采集装置采集的用户图像；识别所述用户图像中的用户手势；若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行。

可选的，处理芯片，用于根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，具体包括：

根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离；及根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向上，调整的垂直移动距离；

以所确定的水平移动距离和垂直移动距离调整飞行器的飞行姿态，使得第一手势始终位于所述图像采集装置的图像采集视野范围内。

可选的，处理芯片，用于根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离，具体包括：

以所述图像采集装置在横轴方向上的视线范围构建横轴坐标，所述横轴坐标的原点为所述图像采集装置在横轴方向上的视线中点；

确定所述位置在横轴坐标上的投影点，并确定所述投影点在所述横轴坐标上的坐标；

根据所述横轴坐标的长度，飞行器与地面的垂直高度，所述图像采集装置的中心线和垂直方向的角度，所述图像采集装置的横轴方向视角的半角，及所述投影点在所述横轴坐标上的坐标，确定飞行器的水平移动距离。

可选的，处理芯片，用于根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向上，调整的垂直移动距离，具体包括：

以所述图像采集装置在纵轴方向上的视线范围构建纵轴坐标，所述纵轴坐标的原点为所述图像采集装置在纵轴方向上的视线中点；

确定所述位置在纵轴坐标上的投影点，并确定该投影点在所述纵轴坐标上的坐标；

根据所述纵轴坐标的高度，飞行器与地面的垂直高度，所述图像采集装置纵轴方向的半视角，所述图像采集装置的倾角与所述半视角的角度差，及该投影点在所述纵轴坐标上的坐标，确定飞行器的垂直移动距离。

可选的，处理芯片，用于识别所述用户图像中的用户手势，具体包括：

通过预先训练的第一手势的检测器，对所述用户图像进行检测，判断所述用户图像中是否存在第一手势；

或，根据皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域，从人体皮肤区域中去除人脸区域，得到用户手势区域，将用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势；

或，提取用户图像中的连通区域，将各连通区域的轮廓特征与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势。

可选的，处理芯片确定所识别的用户手势为预定的第一手势，具体包括：

通过预先训练的第一手势的检测器，识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第一匹配度，则识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中存在与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则识别到用户图像中存在第一手势。

可选的，处理芯片，用于确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，具体包括：

确定用户图像中第一手势对应的区域，以该区域的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置；

或，确定用户图像中第一手势的区域，定义边缘与该区域对应的矩形框，以该矩形框的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置。

可选的，另一方面，处理芯片，还可用于：

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前未进入第一模式，触发所述飞行器进入第一模式，所述第一模式用于指示飞行器跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行；

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前已进入第一模式，触发所述飞行器退出第一模式，指示所述飞行器取消跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行。

相应的，处理芯片，用于若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，具体包括：

若所识别的用户手势为预定的第一手势，且飞行器当前已进入第一模式，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置。

相应的，处理芯片，用于识别所述用户图像中的用户手势，具体包括：

分别通过预先训练的第一手势的检测器和第二手势的检测器，对所述用户图像进行检测，以识别所述用户图像中的用户手势；

或，根据皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域，从人体皮肤区域中去除人脸区域，得到用户手势区域，将用户手势区域的轮廓特征，分别与预定的第一手势的轮廓特征，和预定的第二手势的轮廓特征进行匹配，以识别所述用户图像中的用户手势；

或，提取用户图像中的连通区域，将各连通区域的轮廓特征，分别与预定的第一手势的轮廓特征，和预定的第二手势的轮廓特征进行匹配，以识别所述用户图像中的用户手势。

可选的，处理芯片，还可用于：在识别所述用户图像中的用户手势之前，判断所述用户图像中是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域；

相应的，处理芯片，用于识别所述用户图像中的用户手势，具体包括：

若所述用户图像中存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，对与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域在用户图像中对应的用户手势进行识别。

上文描述的处理芯片功能，可以在处理芯片内设置相应的软件功能模块实现。

本发明实施例提供的飞行器可跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行，飞行器的飞行路线控制较为便捷。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，应用于飞行器，所述方法包括：

获取飞行器的图像采集装置采集的用户图像；

识别所述用户图像中的用户手势；

若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；

根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行；

其中，所述所识别的用户手势为预定的第一手势包括：

通过预先训练的第一手势的检测器，识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第一匹配度，则识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中存在与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则识别到用户图像中存在第一手势。

2.根据权利要求1所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态包括：

根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离；及根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向上，调整的垂直移动距离；

以所确定的水平移动距离和垂直移动距离调整飞行器的飞行姿态，使得第一手势始终位于所述图像采集装置的图像采集视野范围内。

3.根据权利要求2所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离包括：

以所述图像采集装置在横轴方向上的视线范围构建横轴坐标，所述横轴坐标的原点为所述图像采集装置在横轴方向上的视线中点；

确定所述位置在横轴坐标上的投影点，并确定所述投影点在所述横轴坐标上的坐标；

根据所述横轴坐标的长度，飞行器与地面的垂直高度，所述图像采集装置的中心线和垂直方向的角度，所述图像采集装置的横轴方向视角的半角，及所述投影点在所述横轴坐标上的坐标，确定飞行器的水平移动距离。

4.根据权利要求2所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向上，调整的垂直移动距离包括：

以所述图像采集装置在纵轴方向上的视线范围构建纵轴坐标，所述纵轴坐标的原点为所述图像采集装置在纵轴方向上的视线中点；

确定所述位置在纵轴坐标上的投影点，并确定该投影点在所述纵轴坐标上的坐标；

根据所述纵轴坐标的高度，飞行器与地面的垂直高度，所述图像采集装置纵轴方向的半视角，所述图像采集装置的倾角与所述半视角的角度差，及该投影点在所述纵轴坐标上的坐标，确定飞行器的垂直移动距离。

5.根据权利要求1所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述识别所述用户图像中的用户手势包括：

通过预先训练的第一手势的检测器，对所述用户图像进行检测，判断所述用户图像中是否存在第一手势；

或，根据皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域，从人体皮肤区域中去除人脸区域，得到用户手势区域，将用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势；

或，提取用户图像中的连通区域，将各连通区域的轮廓特征与预定的第一手势的轮廓特征进行匹配，通过匹配度判断所述用户图像中是否存在第一手势。

6.根据权利要求5所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述确定所述第一手势在所述用户图像中的位置包括：

确定用户图像中第一手势对应的区域，以该区域的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置；

或，确定用户图像中第一手势的区域，定义边缘与该区域对应的矩形框，以该矩形框的中心点在用户图像中的位置，作为第一手势在用户图像中的位置。

7.根据权利要求1所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前未进入第一模式，触发所述飞行器进入第一模式，所述第一模式用于指示飞行器跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行；

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前已进入第一模式，触发所述飞行器退出第一模式，指示所述飞行器取消跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行；

所述若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置包括：

若所识别的用户手势为预定的第一手势，且飞行器当前已进入第一模式，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置。

8.根据权利要求7所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述识别所述用户图像中的用户手势包括：

分别通过预先训练的第一手势的检测器和第二手势的检测器，对所述用户图像进行检测，以识别所述用户图像中的用户手势；

或，根据皮肤检测算法，识别用户图像中的人体皮肤区域，从人体皮肤区域中去除人脸区域，得到用户手势区域，将用户手势区域的轮廓特征，分别与预定的第一手势的轮廓特征，和预定的第二手势的轮廓特征进行匹配，以识别所述用户图像中的用户手势；

或，提取用户图像中的连通区域，将各连通区域的轮廓特征，分别与预定的第一手势的轮廓特征，和预定的第二手势的轮廓特征进行匹配，以识别所述用户图像中的用户手势。

9.根据权利要求1或7所述的飞行器的飞行路线控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述用户图像中是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域；

所述识别所述用户图像中的用户手势包括：

若所述用户图像中存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，对与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域在用户图像中对应的用户手势进行识别。

10.一种飞行器，其特征在于，包括：图像采集装置和处理芯片；

所述图像采集装置，用于采集用户图像；

所述处理芯片，用于获取所述图像采集装置采集的用户图像；识别所述用户图像中的用户手势；若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置；根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，以使飞行器跟随所述第一手势的手势轨迹飞行；

其中，所述所识别的用户手势为预定的第一手势包括：

通过预先训练的第一手势的检测器，识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中用户手势区域的轮廓特征，与预定的第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第一匹配度，则识别到用户图像中存在第一手势；

或，用户图像中存在与第一手势的轮廓特征的匹配度高于预定第二匹配度的连通区域，则识别到用户图像中存在第一手势。

11.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述处理芯片，用于根据所述第一手势在所述用户图像中的位置，调整飞行器的飞行姿态，具体包括：

根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的水平运动方向上，调整的水平移动距离；及根据所述位置，确定飞行器在与第一手势的手势轨迹相同的垂直运动方向，调整的垂直移动距离；

以所确定的水平移动距离和垂直移动距离调整飞行器的飞行姿态，使得第一手势始终位于所述图像采集装置的图像采集视野范围内。

12.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述处理芯片，还用于：

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前未进入第一模式，触发所述飞行器进入第一模式，所述第一模式用于指示飞行器跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行；

若所识别的用户手势为预定的第二手势，且飞行器当前已进入第一模式，触发所述飞行器退出第一模式，指示所述飞行器取消跟随用户的第一手势的手势轨迹飞行；

所述处理芯片，用于若所识别的用户手势为预定的第一手势，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置，具体包括：

若所识别的用户手势为预定的第一手势，且飞行器当前已进入第一模式，确定所述第一手势在所述用户图像中的位置。

13.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述处理芯片，还用于：在识别所述用户图像中的用户手势之前，判断所述用户图像中是否存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域；

所述处理芯片，用于识别所述用户图像中的用户手势，具体包括：

若所述用户图像中存在与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域，对与合法用户的人脸特征相匹配的人脸区域在用户图像中对应的用户手势进行识别。