CN107479575A - 一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多旋翼无人机飞行控制方法,包括:当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时,采集障碍物的第一图像,并实时采集障碍物的位置信息;根据第一图像、位置信息、预设的采集参数信息和多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定多旋翼无人机的飞行方式,飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航;根据飞行方式,控制多旋翼无人机的飞行。本发明通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别以及通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行,无需缩小多旋翼无人机的体积,提高了多旋翼无人机的续航能力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机飞行控制技术领域,特别涉及一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统。
背景技术
随着我国低空空域的全面开放,国内多旋翼无人机产业进入了高速发展的时期。由于其具有制作成本低廉、操作使用简单和运行安全稳定等特点,被广泛应用于军事、民事和科学研究等多个领域。特别的,多旋翼无人机具有体积小、垂直起降、空中悬停、全方向飞行等优点,可在空中简单而有效地获取更加全面的地面信息,而且其位置的切换和固定简单易行,并可搭载一定量的物品,因此被广泛运用于抗震救灾、地势勘测以及摄影航拍等方面。因此,多旋翼无人机正逐步向高效、多功能化方向发展。
当多旋翼无人机在空中执行任务的过程中遇到障碍时,一般是选择躲避,但是对于某些特殊环境(如室内飞行、山洞图像采集),可能需要穿越狭小空间,即多旋翼无人机不能躲避飞行。一般无人机携带支架,因为如果不携带支架,多旋翼无人机降落时由于缺少缓冲作用易使其损坏并减少其使用寿命,但无人机随机携带的支架使其难以穿越狭小空间,这样就产生了矛盾。目前,为了有效地促进多旋翼无人机在狭小空间作业,大部分的解决方案是缩减多旋翼无人机体积,设计微型飞行器。但是,如果利用缩减后的无人机在狭小空间里作业,需要缩小电池容量,其工作时间也随之减少,且微型多旋翼无人机自身体积小,无法携带所需要的传感器进行工作,缺少传感器会影响多旋翼无人机实时控制和决策,从而使飞行可靠性降低。
发明内容
本发明提供了一种多旋翼无人机飞行控制方法及系统,实现对障碍物中狭小空间的识别以及多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行,以解决或部分解决上述技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种多旋翼无人机飞行控制方法,包括以下步骤:
步骤1、当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时,采集所述障碍物的第一图像,并实时采集所述障碍物的位置信息;
步骤2、根据所述第一图像、所述位置信息、预设的采集参数信息和所述多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,所述飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航;
步骤3、根据所述飞行方式,控制所述多旋翼无人机的飞行。
本发明的有益效果是:通过超声波检测前方是否有障碍物,如果有,对障碍物进行拍照,得到障碍物的图像信息,同时通过超声波检测到障碍物距离超声波探测源的水平距离。根据图像信息、水平距离、预设的采集图像的参数信息和预设的多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,计算障碍物中的狭小空间的尺寸并确定无人机的飞行方式,从而控制无人机支架的展开和收起,使无人机穿过障碍物中的狭小空间或返航。本发明通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别以及通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行,提高了多旋翼无人机的工作效率,并且由于本方案无需缩小多旋翼无人机的体积,其可以携带容量较大的电池和工作所需要的传感器,提高了多旋翼无人机的续航能力。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述步骤1包括:
当通过超声波实时检测到多旋翼无人机飞行前方的预设范围内有障碍物时,采集所述障碍物的第一图像,并实时采集所述障碍物的位置信息。
本发明的进一步有益效果:通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方预设范围内是否有障碍物,安全可靠,且检测成本低。
进一步,所述步骤2包括:
步骤2.1、对所述第一图像进行二值化处理,得到第二图像;
步骤2.2、确定所述第二图像内灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及所述像素点构成的可穿行区域;
步骤2.3、判断所述数量是否大于预设值;
步骤2.4、若是,执行步骤2.5,若否,控制所述多旋翼无人机返航;
步骤2.5、根据所述位置信息和所述采集参数信息,计算所述可穿行区域的实际尺寸;
步骤2.6、根据所述实际尺寸和所述可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式;
其中,所述位置信息为所述障碍物和摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,所述采集参数信息包括:所述摄像镜头和所述可穿行区域投影在所述摄像装置上的感光区域之间的距离,以及所述感光区域的边界点位置信息。
本发明的进一步有益效果是:先通过二值化的图像,初步判断障碍物是否可穿过障碍物,如果通过初步判断无人机不可穿过,则控制无人机返航,如果初步判断无人机可穿过障碍物,则再对障碍物中的狭小空间(可穿行区域)的实际尺寸进行计算,可以实现无人机的高效控制。另外,根据狭小空间的实际尺寸和预设的无人机可穿越空间尺寸,以确定无人机的飞行方式,从而通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别。
进一步,所述可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸;
所述第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第一多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架展开时的高度,所述第一多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架展开时的宽度;
所述第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第二多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架收起时的高度,所述第二多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
进一步,所述步骤2.6包括:
判断所述实际尺寸是否大于所述第一尺寸;
若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,若否,判断所述实际尺寸是否大于所述第二尺寸;
若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,如否,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为返航。
本发明的进一步有益效果是:通过对比狭小空间的实际尺寸和预设的无人机可穿越空间尺寸,以确定无人机收起支架飞行、展开支架飞行还是返航,从而通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行。
为解决本发明的技术问题,还提供了一种多旋翼无人机飞行控制系统,包括:
超声波检测仪,通过超声波实时检测多旋翼无人机前方预设距离处是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集所述障碍物的位置信息并发送至处理器;
所述摄像装置,用于接收所述图像采集指令,根据所述图像采集指令,采集所述障碍物的第一图像,并将所述第一图像发送至所述处理器;
所述处理器,用于接收所述位置信息和所述第一图像,并根据所述位置信息、所述第一图像、预设的采集参数信息和所述多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,所述飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航;
控制器,用于根据所述处理器确定的所述飞行方式,控制所述多旋翼无人机的飞行。
本发明的有益效果是:通过摄像装置及超声波检测仪判别狭小空间的实际尺寸,判断多旋翼无人机能否通过狭小空间,从而通过控制支架的升降,使多旋翼无人机穿过狭小空间或者选择返航。这样就能在摄像装置采集到的障碍物中的狭小空间较小时系统也能选择最优方案,从而使多旋翼无人机高效工作。并且由于本方案无需缩小多旋翼无人机的体积,其可以携带容量较大的电池和工作所需要的传感器,提高了多旋翼无人机的续航能力。
进一步,所述超声波检测仪具体用于:
通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方的预设范围内是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集所述障碍物的位置信息。
进一步,所述处理器具体用于:
接收所述第一图像,对所述第一图像进行二值化处理得到第二图像;确定所述第二图像中灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及所述像素点构成的可穿行区域;判断所述数量是否大于预设值;若是,根据所述位置信息和所述采集参数信息,计算所述可穿行区域的实际尺寸,根据所述实际尺寸和所述可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,若否,控制所述多旋翼无人机返航;其中,所述位置信息为所述障碍物和所述摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,所述采集参数信息包括:所述摄像镜头和所述可穿行区域投影在所述摄像装置上的感光区域之间的距离,以及所述感光区域的边界点位置信息。
进一步,所述可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸;
所述第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第一多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架展开时的高度,所述第一多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架展开时的宽度;
所述第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第二多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架收起时的高度,所述第二多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
进一步,所述处理器包括飞行方式确定单元;
所述飞行方式确定单元,用于判断所述实际尺寸是否大于所述第一尺寸;若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,若否,判断所述实际尺寸是否大于所述第二尺寸;若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,如否,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为返航。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制方法的流程示意图;
图2为本发明另一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制方法的流程示意图;
图3为本发明另一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制方法中的步骤120的流程示意图;
图4为本发明另一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制方法中的位置信息和采集参数信息的关系示意图;
图5为本发明另一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制方法中的步骤120的流程示意图;
图6为本发明一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制系统的示意性结构图;
图7为本发明另一个实施例提供的一种多旋翼无人机飞行控制系统的示意性结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例一
一种多旋翼无人机飞行控制方法100,如图1所示,包括:
步骤110、当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时,采集障碍物的第一图像,并实时采集障碍物的位置信息。
步骤120、根据第一图像、位置信息、预设的采集参数信息和多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定多旋翼无人机的飞行方式,飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航。
步骤130、根据飞行方式,控制多旋翼无人机的飞行。
需要说明的是,步骤110中,根据超声波返回值和预设值,实时判断前方是否存在障碍物。步骤120中,采集参数信息包括:可穿行区域投影到摄像装置上的感光区域的上下边界点和左右边界点及各边界点之间的距离,以及摄像镜头到感光区域的水平距离(该水平距离由摄像装置的型号决定)。
实施例二
在实施例一的基础上,如图2所示,步骤110包括:
当通过超声波实时检测到多旋翼无人机飞行前方的预设范围内有障碍物,采集障碍物的第一图像,并实时采集障碍物的位置信息。
通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方是否有障碍物,若有,采集第一图像,并实时采集障碍物的位置信息。
例如,根据超声波返回值和预设值,实时判断前方2米处是否存在障碍物,预设值表示为前方2m处存在障碍物时超声波的返回值。
通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方预设范围内是否有障碍物,安全可靠,且检测成本低。
实施例三
在实施例一的基础上,具体的,如图3所示,步骤120包括:
步骤121、对第一图像进行二值化处理,得到第二图像。
步骤122、确定第二图像内灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及像素点构成的可穿行区域。
步骤123、判断上述数量是否大于预设值。
步骤124、若是,执行步骤125,若否,控制多旋翼无人机返航。
步骤125、根据位置信息和采集参数信息,计算可穿行区域的实际尺寸。
步骤126、根据实际尺寸和可穿越空间尺寸,确定多旋翼无人机的飞行方式。
其中,位置信息表示为障碍物和摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,采集参数信息包括:摄像镜头和摄像装置上的感光区域之间的距离,以及感光区域的边界点位置信息。
需要说明的是,步骤122中,根据第二图像,确定其内灰度值大于预设灰度值的像素点,并根据像素点计算像素点的数量,并确定该像素点构成的障碍物中的可穿行区域。例如,在第一图像(图片)未处理时,图像有188*200个像素点,对图像进行二值化处理后,每个点对应有他们自己的灰度值(0-255),超过设定值(假设为200)的为可通行点或者说孔。
对应步骤125中计算可穿行区域的实际尺寸,举例如下:
如图4所示,1代表摄像镜头,3和4分别为可穿行区域投影在摄像装置上的感光区域的上下边界点,1到2的距离为摄像镜头到感光区域的垂直距离x(距离x由摄像装置硬件参数得到,由摄像装置型号决定),2到3的直线距离为y(为上述上下边界点的距离的一半),6和7分别为可穿行区域的实际上下边界点,1到5之间的距离为摄像镜头到可穿行区域的水平距离z(其距离通过超声波测量得到,即为步骤110中所述的障碍物的位置信息),8为可通过区域相对摄像头位置的角度α。
令5和6之间的距离长度为b,根据相似三角形公式x/y=z/b,得到b=(y*z)/x,即可得到可穿行区域的上下分界点的距离2b(可穿行区域的实际上下分界点的距离),同理,可得到实际可穿行区域左右分界点的距离2b*(可穿行区域的实际左右分界点的距离),2b和2b*即为可穿行区域的实际尺寸。
步骤126中,分别将2b和2b*与可穿越空间尺寸进行对比,确定多旋翼无人机的飞行方式。
先通过二值化的图像,初步判断障碍物是否可穿过障碍物,如果通过初步判断无人机不可穿过,则控制无人机返航,如果初步判断无人机可穿过障碍物,则再对障碍物中的狭小空间(可穿行区域)的实际尺寸进行计算,可以实现无人机的高效控制。另外,根据狭小空间的实际尺寸和预设的无人机可穿越空间尺寸,以确定无人机的飞行方式,从而通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别。
实施例四
在上述实施例一至实施例三中任一实施例的基础上,可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸。其中,第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,第一多旋翼无人机高度为多旋翼无人机的支架展开时的高度,第一多旋翼无人机宽度为多旋翼无人机的支架展开时的宽度;第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,第二多旋翼无人机高度为多旋翼无人机的支架收起时的高度,第二多旋翼无人机宽度为多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
如图5所示,步骤126包括:
步骤61、判断实际尺寸是否大于第一尺寸;
步骤62、若是,确定多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行;
步骤63、若否,判断实际尺寸是否大于第二尺寸;
步骤64、若是,确定多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行;
步骤65、如否,确定多旋翼无人机的飞行方式为返航。
步骤126中,判断实际尺寸是否大于第一尺寸;当实际尺寸大于第一尺寸时,确定多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,当实际尺寸小于或者等于第一尺寸时,进一步判断实际尺寸是否大于第二尺寸;当实际尺寸大于第二尺寸时,确定多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,当实际尺寸小于或者等于第二尺寸时,确定多旋翼无人机的飞行方式为返航。
需要说明的是,尺寸均表示为空间在平面上的高和宽的尺寸值。
现有的技术从实用性、可靠性和耐久度来说,存在着以下不足:1、实用性方面,现多为带支架的多旋翼无人机,并不适用于需要穿越狭小空间的工作区域。而无支架的多旋翼无人机,携带传感器数量多,由于缺少支架的保护作用,传感器容易损坏。无论多旋翼无人机有无支架,其实用性都较低;2、可靠性方面,由于微型多旋翼无人机自身体积小,无法携带所需要的传感器进行工作,缺少传感器会影响多旋翼无人机实时控制和决策,从而使飞行可靠性降低。例如红外避障仅能实现简单避障,不能实现对狭小空间的判别,无法精确地判断前方狭小空间能否穿越;3、耐久度方面,能穿过狭小空间的微型多旋翼无人机工作时,由于体积小,携带电池电量有限,导致运行时长过短,耐久度低。
在实施例一至实施例四中的任一实施例所描述的一种多旋翼无人机飞行控制方法中,通过超声波检测前方是否有障碍物,如果有,对障碍物进行拍照,得到障碍物的图像信息,同时通过超声波检测到障碍物距离超声波探测源的水平距离。根据图像信息、水平距离、预设的采集图像的参数信息和预设的多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,计算障碍物中的狭小空间的尺寸并确定无人机的飞行方式,从而控制无人机支架的展开和收起,使无人机穿过障碍物中的狭小空间或返航。本发明通过图像识别实现对障碍物中狭小空间的识别以及通过飞行控制实现多旋翼无人机在狭小空间的平稳穿行,提高了多旋翼无人机的工作效率,并且由于本方案无需缩小多旋翼无人机的体积,其可以携带容量较大的电池和工作所需要的传感器,提高了多旋翼无人机的续航能力。在实用性、可靠性和耐久度方面都极大的提高了多旋翼无人机的任务执行效率。
实施例五
一种多旋翼无人机飞行控制系统200,如图6所示,包括:
超声波检测仪,通过超声波实时检测多旋翼无人机前方预设距离处是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集障碍物的位置信息并发送至处理器。
摄像装置,用于接收图像采集指令,根据图像采集指令,采集障碍物的第一图像,并将第一图像发送至处理器。
处理器,用于接收位置信息和第一图像,并根据位置信息、第一图像、预设的采集参数信息和多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定多旋翼无人机的飞行方式,飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航。
控制器,用于根据处理器确定的飞行方式,控制多旋翼无人机的飞行。
通过摄像装置及超声波检测仪判别狭小空间的实际尺寸,判断多旋翼无人机能否通过狭小空间,从而通过控制支架的升降,使多旋翼无人机穿过狭小空间或者选择返航。这样就能在摄像装置采集到的障碍物中的狭小空间较小时系统也能选择最优方案,从而使多旋翼无人机高效工作。并且由于本方案无需缩小多旋翼无人机的体积,其可以携带容量较大的电池和工作所需要的传感器,提高了多旋翼无人机的续航能力。
实施例六
在实施例五的基础上,如图6所示,超声波检测仪具体用于:通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方的预设范围内是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集障碍物的位置信息。
实施例七
在实施例五的基础上,如图6所示,处理器具体用于:接收第一图像,对第一图像进行二值化处理得到第二图像;根据第二图像,确定第二图像中灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及像素点构成的可穿行区域;判断数量是否大于预设值;若是,根据位置信息和采集参数信息,计算可穿行区域的实际尺寸,根据实际尺寸和可穿越空间尺寸,确定多旋翼无人机的飞行方式,若否,控制多旋翼无人机返航。
位置信息表示为障碍物和摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,采集参数信息包括:摄像镜头和摄像装置上的感光区域之间的距离,以及感光区域的边界点位置信息。
实施例八
在实施例五至实施例七中任一实施例,可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸。其中,
第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,第一多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架展开时的高度,第一多旋翼无人机宽度为多旋翼无人机的支架展开时的宽度。
第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,第二多旋翼无人机高度为多旋翼无人机的支架收起时的高度,第二多旋翼无人机宽度为多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
如图7所示,处理器包括飞行方式确定单元;飞行方式确定单元,用于判断实际尺寸是否大于第一尺寸;若是,确定多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,若否,判断实际尺寸是否大于第二尺寸;若是,确定多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,如否,确定多旋翼无人机的飞行方式为返航。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多旋翼无人机飞行控制方法,其特征在于,包括:
步骤1、当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方有障碍物时,采集所述障碍物的第一图像,并实时采集所述障碍物的位置信息;
步骤2、根据所述第一图像、所述位置信息、预设的采集参数信息和所述多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,所述飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航;
步骤3、根据所述飞行方式,控制所述多旋翼无人机飞行。
2.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机飞行控制方法,其特征在于,所述步骤1包括:
当通过超声波检测到多旋翼无人机飞行前方的预设范围内有障碍物时,采集所述障碍物的第一图像,并实时采集所述障碍物的位置信息。
3.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机飞行控制方法,其特征在于,所述步骤2包括:
步骤2.1、对所述第一图像进行二值化处理,得到第二图像;
步骤2.2、确定所述第二图像中灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及所述像素点构成的可穿行区域;
步骤2.3、判断所述数量是否大于预设值;
步骤2.4、若是,执行步骤2.5,若否,控制所述多旋翼无人机返航;
步骤2.5、根据所述位置信息和所述采集参数信息,计算所述可穿行区域的实际尺寸;
步骤2.6、根据所述实际尺寸和所述可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式;
其中,所述位置信息为所述障碍物和摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,所述采集参数信息包括:所述摄像镜头和所述可穿行区域投影在所述摄像装置上的感光区域之间的距离,以及所述感光区域的边界点位置信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种多旋翼无人机飞行控制方法,其特征在于,所述可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸;
所述第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于所述第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第一多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架展开时的高度,所述第一多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架展开时的宽度;
所述第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于所述第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第二多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架收起时的高度,所述第二多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
5.根据权利要求4所述的一种多旋翼无人机飞行控制方法,其特征在于,所述步骤2.6包括:
判断所述实际尺寸是否大于所述第一尺寸;
若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,若否,判断所述实际尺寸是否大于所述第二尺寸;
若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,如否,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为返航。
6.一种多旋翼无人机飞行控制系统,其特征在于,包括:
超声波检测仪,用于通过超声波实时检测多旋翼无人机前方预设距离处是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集所述障碍物的位置信息并发送至处理器;
所述摄像装置,用于接收所述图像采集指令,根据所述图像采集指令,采集所述障碍物的第一图像,并将所述第一图像发送至所述处理器;
所述处理器,用于接收所述位置信息和所述第一图像,并根据所述位置信息、所述第一图像、预设的采集参数信息和所述多旋翼无人机的可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,所述飞行方式包括展开支架向前飞行、收起支架向前飞行和返航;
控制器,用于根据所述处理器确定的所述飞行方式,控制所述多旋翼无人机飞行。
7.根据权利要求6所述的一种多旋翼无人机飞行控制系统,其特征在于,所述超声波检测仪具体用于:
通过超声波实时检测多旋翼无人机飞行前方的预设范围内是否有障碍物,若有,向摄像装置发送图像采集指令,并实时采集所述障碍物的位置信息。
8.根据权利要求1所述的一种多旋翼无人机飞行控制系统,其特征在于,所述处理器具体用于:
接收所述第一图像,对所述第一图像进行二值化处理得到第二图像;确定所述第二图像中灰度值大于预设灰度值的像素点的数量以及所述像素点构成的可穿行区域;判断所述数量是否大于预设值;若是,根据所述位置信息和所述采集参数信息,计算所述可穿行区域的实际尺寸,根据所述实际尺寸和所述可穿越空间尺寸,确定所述多旋翼无人机的飞行方式,若否,控制所述多旋翼无人机返航;其中,所述位置信息表示为所述障碍物和所述摄像装置上的摄像镜头之间的水平距离,所述采集参数信息包括:所述摄像镜头和所述可穿行区域投影在所述摄像装置上的感光区域之间的距离,以及所述感光区域的边界点位置信息。
9.根据权利要求6至8任一项所述的一种多旋翼无人机飞行控制系统,其特征在于,所述可穿越空间尺寸包括第一尺寸和第二尺寸;
所述第一尺寸为:垂直高度大于第一多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第一多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第一多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第一多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架展开时的高度,所述第一多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架展开时的宽度;
所述第二尺寸为:垂直高度大于第二多旋翼无人机高度的1.5倍且小于所述第二多旋翼无人机高度的3倍,以及水平距离大于第二多旋翼无人机宽度的1.3倍,其中,所述第二多旋翼无人机高度为所述多旋翼无人机的支架收起时的高度,所述第二多旋翼无人机宽度为所述多旋翼无人机的支架收起时的宽度。
10.根据权利要求9所述的一种多旋翼无人机飞行控制系统,其特征在于,所述处理器包括飞行方式确定单元;
所述飞行方式确定单元,用于判断所述实际尺寸是否大于所述第一尺寸;若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为展开支架向前飞行,若否,判断所述实际尺寸是否大于所述第二尺寸;若是,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为收起支架向前飞行,如否,确定所述多旋翼无人机的飞行方式为返航。
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