CN108717299A - 无人机作画方法、装置及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其是涉及一种无人机作画方法、装置及无人机。该方法包括：接收待作画的图案；提取图案的线条，并根据线条生成飞行路径信息；根据线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；控制无人机按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。本发明实施例提供的无人机作画方法、装置及无人机，通过用户输入的待作画的图案提取线条，并根据上述线条生成飞行路径信息和彩带喷射控制信息，进而控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画，可以根据输入的图案进行图画绘制，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

Description

无人机作画方法、装置及无人机

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，尤其是涉及一种无人机作画方法、装置及无人机。

背景技术

传统的无人机(也可称为飞机、飞行器)包括三旋翼、四旋翼、六旋翼或者八旋翼，已普遍应用于工业、农业、军事等行业，例如植保、街景拍摄、电力巡检、环保以及灾后救援等。为了增加对客户的吸引力及扩大飞行器的应用场景，出现了将无人机应用到休闲娱乐领域，例如使用无人机在天空中挂彩带或者彩烟，以进行作画，但是仅能通过手动控制进行，无法输入已有图案进行绘制。

针对现有技术中无人机无法输入图案进行绘制作画的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无人机作画方法、装置及无人机，可以根据图案作画，提高了用户的体验度。

第一方面，本发明实施例提供了一种无人机作画方法，包括：接收待作画的图案；提取图案的线条，并根据线条生成飞行路径信息；根据线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；控制无人机按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，接收待作画的图案的步骤，包括：接收用户向无人机的飞行控制系统输入的待作画的图案；或者，接收用户通过在地面终端处手绘输入的待作画的图案；或者，接收用户通过其他智能设备向地面终端输入的待作画的图案。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，提取图案的线条，并根据线条生成飞行路径信息的步骤，包括：地面终端或无人机的飞行控制系统提取图案的线条；线条包括图案的边缘线条、非边缘线条或线段；地面终端或无人机的飞行控制系统根据线条生成飞行路径信息。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，地面终端或无人机的飞行控制系统根据线条生成飞行路径信息的步骤，包括：将线条的中心点作为飞行路径的起点；以连接线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息的步骤，包括：根据线条和飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；根据需喷射路径部分和不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息；彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。

第二方面，本发明实施例提供了一种无人机作画装置，包括：第一接收模块，用于接收待作画的图案；飞行路径生成模块，用于提取图案的线条，并根据线条生成飞行路径信息；喷射控制信息生成模块，用于根据边缘线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；控制模块，用于控制无人机按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，飞行路径生成模块还用于：由地面终端或无人机的飞行控制系统提取图案的线条；线条包括图案的边缘线条、非边缘线条或线段；由地面终端或无人机的飞行控制系统根据线条生成飞行路径信息。

结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，飞行路径生成模块还用于：将线条的中心点作为飞行路径的起点；以连接线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，喷射控制信息生成模块还用于：根据线条和飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；根据需喷射路径部分和不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息；彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无人机，包括机体、彩带喷射装置和上述第二方面及其各可能的实施方式之一提供的无人机作画装置；彩带喷射装置固定设置于机体，并与无人机作画装置通信连接。

第四方面，本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述第一方面及其各可能的实施方式之一提供的方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的无人机作画方法、装置及无人机，通过用户输入的待作画的图案提取线条，并根据上述线条生成飞行路径信息和彩带喷射控制信息，进而控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画，可以根据输入的图案进行图画绘制，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种无人机控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种无人机作画方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的待提取的图案的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种无人机作画方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种无人机作画装置的结构框图。

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，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

为了增加对客户的吸引力及扩大无人机的应用场景，特提出“会飞的画笔”方案，基于此，本发明实施例提供的一种无人机作画方法、装置及无人机，可以根据用户输入的图案进行作画，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

以下对本发明实施例进行详细介绍。参见图1所示的无人机控制系统的示意图，其中示出了地面终端、基站、遥控器和无人机。

在无人机中包括飞行控制系统、电子调速器和天空端，该飞行控制系统可以包括陀螺仪、加速计、地磁感应、气压传感器、超声波传感器、GPS模块以及控制电路，可以稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统；该电子调速器可以根据给定的控制信号控制电机的转速，该电机为无人机的螺旋桨的驱动电机；该天空端为安装于无人机上的收发装置，可以采集机载相机的视频信号、飞控的数据信号等传回给地面端，同时输出飞行控制信号给飞控等设备。在现有无人机的配置上去除云台相机，增加环保彩带储存喷射装置，其中存储有彩色物质(即彩带)，可以通过喷射而产生彩带进行图形绘制。上述彩带可以选择环保彩带，以降低对环境的影响。

上述地面终端可以是智能手机、平板电脑、计算机等智能设备，也可以是专门设计的用于控制无人机的智能移动终端。在地面终端中可以预先安装控制无人机的应用(Application，APP)，基站预先设置于指定位置。在控制无人机进行飞行之前，先进行无人机、基站、地面终端以及遥控器的连接以及飞机自检。地面终端和遥控器可以通过基站与无人机进行通信连接，也可以直接与无人机进行通信连接。

实施例1

本发明实施例提供了一种无人机作画方法，应用于无人机的飞行控制系统或者控制该无人机的地面终端。参见图2所示的无人机作画方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S202，接收待作画的图案。

其中，例如飞行控制系统或者地面终端可以通过以下方式接收图案：接收用户向无人机的飞行控制系统输入的待作画的图案；接收用户通过在地面终端处手绘输入的待作画的图案；接收用户通过其他智能设备向地面终端输入的待作画的图案。

用户可以在无人机起飞前，预先将待作画的图案直接输入至无人机的飞行控制系统；还可以通过地面终端将待作画的图案转发给无人机的飞行控制系统。通过地面终端转发的方式，地面终端可以通过无线图传将图案发送给飞行控制系统，该图案可以是用户通过手绘输入的，或者用户通过其他智能设备向该地面终端输入的。该其他智能设备可以是与该地面终端连接的智能手机、平板电脑、计算机等。

例如，用户可以通过嵌入到智能手机或平板电脑的3D建模软件进行手绘，或者将计算机端专业的图形转换成智能手机支持的图形格式。绘图完成后将图案通过无线传输到飞控外挂存储器中，比如Flash或SD卡(Secure Digital Memory Card，安全数字存储卡)等。

步骤S204，提取图案的线条，并根据该线条生成飞行路径信息。

上述图案的线条的提取过程可以在地面终端或飞行控制系统处执行，可以利用图像边缘提取技术可提取图案的线条。基于图案的不同，该线条可以包括图案的边缘线条、非边缘线条或线段等。参见图3所示的待提取的图案的示意图，其中示出了两种兔子的图案，需要提取其中的外部轮廓(例如兔子的身体边缘线条)，还要提取外部轮廓之内的线条(例如兔子的眼睛)。上述线条可以是连续的或者非连续的。

得到上述线条后，由地面终端或无人机的飞行控制系统根据上述线条生成飞行路径信息。如果由地面终端生成，可以在生成后再将该飞行路径信息发送给无人机的飞行控制系统。其中，生成飞行路径信息的方式，可以按照从左到右、从上都下或者写字笔顺的顺序，本实施例对此不作限定，将上述线条中的所有线条全部连接起来，从而使后续控制无人机飞行时，其飞行轨迹可以覆盖图案中的所有线条。

进一步，基于选择线条中不同的点作为无人机作画的起点，可以生成不同的飞行路径信息。考虑到用户的观看角度，可以选择线条的中心点作为飞行路径的起点，以连接线条中所有线条的方式确定飞行路径并生成飞行路径信息。该线条的中心点可以是整体图案的中心点，也可以是提取出的线条的中心点。

步骤S206，根据上述线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息。

由于无人机的飞行轨迹需要覆盖上述线条的全部，该飞行轨迹为了连接所有的线条也就包括了非线条的部分，仅需要在上述线条的部分进行彩带喷射。彩带喷射控制信息可以在地面终端处生成，也可以在无人机的飞行控制系统出生成。

上述步骤可以包括：(1)根据上述线条和飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；(2)根据需喷射路径部分和不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息。该彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。其中，可以根据线条的粗细来设定喷射的口径和速度，并在APP端显示预览界面。喷射口径可以通过喷射管的开关来设置，例如左旋变粗，右旋变细；喷射的速度可以通过喷管的压力来控制。

步骤S208，控制无人机按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。

无人机的飞行控制系统可以根据上述飞行路径信息和彩带喷射控制信息，控制无人机的飞行轨迹以及控制彩带喷射状态，完成飞行作画。无人机可以选择悬停位置作为作画功能启动的起点，以抬头45度为最佳观赏位置。上述无人机作画方法可以应用于户外娱乐休闲、婚礼等庆典活动。

本发明实施例提供的上述无人机作画方法，通过用户输入的待作画的图案提取线条，并根据上述线条生成飞行路径信息和彩带喷射控制信息，进而控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画，可以根据输入的图案进行图画绘制，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

实施例2

本发明实施例提供了一种无人机作画方法，以应用于控制无人机的地面终端为例进行说明。参见图4所示的无人机作画方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S402，地面终端接收用户通过在地面终端处手绘输入的待作画的图案。

其中，地面终端中可以安装有手绘App，例如可使用ipad内的自然画图软件sketchbook，笔刷工具分为铅笔，毛笔，马克笔，制图笔，水彩笔，油画笔，喷枪等，可以进行手绘图案，选笔头颜色、粗细等。

步骤S404，地面终端提取图案的线条，并将线条的中心点作为飞行路径的起点。

步骤S406，地面终端以连接线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

步骤S408，地面终端根据上述线条和飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分。

步骤S410，地面终端根据需喷射路径部分和不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息。

步骤S412，地面终端将飞行路径信息和彩带喷射控制信息发送至无人机的飞行控制系统，以使飞行控制系统控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。

利用上述方式作画的可重复性强，当一个图案完成后约半小时后即可开始下一个图案，该间隔时间取决于彩带的维持时间，当彩带消失后即可在原位置进行作画。

本发明实施例提供的上述无人机作画方法，通过用户输入的待作画的图案提取线条，并根据上述线条生成飞行路径信息和彩带喷射控制信息，进而控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画，可以根据输入的图案进行图画绘制，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

实施例3

本发明实施例提供了一种无人机作画装置，参见图5所示的无人机作画装置的结构框图，包括：

第一接收模块51，用于接收待作画的图案；

飞行路径生成模块52，用于提取图案的线条，并根据线条生成飞行路径信息；

喷射控制信息生成模块53，用于根据边缘线条和飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；

控制模块53，用于控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画。

其中，上述飞行路径生成模块52还用于：由地面终端或无人机的飞行控制系统提取图案的线条；线条包括图案的边缘线条、非边缘线条或线段；由地面终端或无人机的飞行控制系统根据线条生成飞行路径信息。

上述飞行路径生成模块52还用于：将线条的中心点作为飞行路径的起点；以连接边缘线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

上述喷射控制信息生成模块53还用于：根据线条和飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；根据需喷射路径部分和不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息；彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。

本发明实施例提供的上述无人机作画装置，通过用户输入的待作画的图案提取线条，并根据上述线条生成飞行路径信息和彩带喷射控制信息，进而控制无人按照飞行路径信息和彩带喷射控制信息进行作画，可以根据输入的图案进行图画绘制，扩展了无人机的娱乐功能，提高了用户的体验度。

本发明实施例还提供了一种智能终端，包括处理器，存储器，总线和通信接口，该处理器、通信接口和存储器通过总线连接；该存储器用于存储程序；该处理器用于通过总线调用存储在存储器中的程序，执行上述实施例提供的方法。

本发明实施例还提供了一种无人机，包括机体、彩带喷射装置和上述实施例提供的无人机作画装置；该彩带喷射装置固定设置于上述机体，并与无人机作画装置通信连接。

本发明实施例还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述实施例提供的方法。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。本发明实施例所提供的无人机作画装置及无人机，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无人机作画方法，其特征在于，包括：

接收待作画的图案；

提取所述图案的线条，并根据所述线条生成飞行路径信息；

根据所述线条和所述飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；

控制所述无人机按照所述飞行路径信息和所述彩带喷射控制信息进行作画。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收待作画的图案的步骤，包括：

接收用户向无人机的飞行控制系统输入的待作画的图案；或者，

接收用户通过在地面终端处手绘输入的待作画的图案；或者，

接收用户通过其他智能设备向所述地面终端输入的待作画的图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述图案的线条，并根据所述线条生成飞行路径信息的步骤，包括：

地面终端或无人机的飞行控制系统提取所述图案的线条；所述线条包括所述图案的边缘线条、非边缘线条或线段；

所述地面终端或所述无人机的飞行控制系统根据所述线条生成飞行路径信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述地面终端或所述无人机的飞行控制系统根据所述线条生成飞行路径信息的步骤，包括：

将所述线条的中心点作为飞行路径的起点；

以连接所述线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述线条和所述飞行路径信息生成彩带喷射控制信息的步骤，包括：

根据所述线条和所述飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；

根据所述需喷射路径部分和所述不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息；所述彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。

6.一种无人机作画装置，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收待作画的图案；

飞行路径生成模块，用于提取所述图案的线条，并根据所述线条生成飞行路径信息；

喷射控制信息生成模块，用于根据边缘线条和所述飞行路径信息生成彩带喷射控制信息；

控制模块，用于控制所述无人机按照所述飞行路径信息和所述彩带喷射控制信息进行作画。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述飞行路径生成模块还用于：

由地面终端或无人机的飞行控制系统提取所述图案的线条；所述线条包括所述图案的边缘线条、非边缘线条或线段；

由所述地面终端或所述无人机的飞行控制系统根据所述线条生成飞行路径信息。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述飞行路径生成模块还用于：

将所述线条的中心点作为飞行路径的起点；

以连接所述线条中所有线条的方式确定飞行路径，并生成飞行路径信息。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述喷射控制信息生成模块还用于：

根据所述线条和所述飞行路径信息确定飞行路径中需喷射路径部分和不需喷射路径部分；

根据所述需喷射路径部分和所述不需喷射路径部分生成彩带喷射控制信息；所述彩带喷射控制信息包括喷射开关信息、口径信息和压力信息。

10.一种无人机，其特征在于，包括机体、彩带喷射装置和权利要求6-9任一项所述的无人机作画装置；

所述彩带喷射装置固定设置于所述机体，并与所述无人机作画装置通信连接。