CN108833774A - 拍照控制方法、装置和无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拍照控制方法、装置和无人机系统；其中，该方法应用于无人机的地面控制站，该方法包括：接收无人机采集到的图像数据；从图像数据中识别出拍照命令手势；判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；如果是，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。本发明通过手势识别对无人机相机进行控制，操作便捷，智能化程度较高，提高了用户体验度。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种拍照控制方法、装置和无人机系统。
背景技术
现有技术中，用户大多通过遥控器上的波轮、按钮等部件控制无人机上的相机姿势，并进行拍照；例如，通过拨动波轮使相机或无人机向对应的方向移动，通过按钮控制相机拍照等。但这种控制方式依赖于遥控器，操作较为繁琐，同时，由于遥控器需要发送很多无人机的控制指令，通过遥控器控制相机时，还容易误发指令，甚至引发事故。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种拍照控制方法、装置和无人机系统，以提高无人机拍照控制的便捷性。
第一方面，本发明实施例提供了一种拍照控制方法，该方法应用于无人机的地面控制站，该方法包括：接收无人机采集到的图像数据；从图像数据中识别出拍照命令手势；判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；如果是，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
进一步地，上述从图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，包括：如果从图像数据中识别出多个手势，从图像数据中提取发出每个手势的用户的面部特征数据；将面部特征数据与预先保存的合法用户的面部特征数据进行比对；根据比对结果确定合法用户发出的手势，并作为拍照命令手势。
进一步地，上述从图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，还包括：如果合法用户发出多个手势，根据多个手势的出现顺序确定拍照命令手势。
进一步地，上述从图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，还包括：如果合法用户发出多个手势，根据多个手势在图像数据中的位置确定拍照命令手势。
进一步地，上述拍照命令手势至少包括下述中的一种或多种：拇指向上，且除拇指以外的四个手指紧握的手势；拇指向下，且除拇指以外的四个手指紧握的手势；拇指向左，且除拇指以外的四个手指紧握的手势；拇指向右，且除拇指以外的四个手指紧握的手势；拇指和食指围成环状，且除拇指和食指以外的三个手指竖直的手势。
进一步地，上述拍照命令至少包括：相机向上移动、相机向下移动、相机向左移动、相机向右移动和开始拍照命令。
进一步地，上述判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配的步骤，包括：对拍照命令手势进行特征提取处理，得到对应的手势特征数据；将手势特征数据与预先建立的标准特征数据库中保存的标准特征数据逐一进行比对；如果比对成功，确定拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配。
进一步地，上述将手势特征数据与预先建立的标准特征数据库中保存的标准特征数据逐一进行比对的步骤之后，方法还包括：获得手势特征数据与标准特征数据库中的每个标准特征数据进行比对后的比对结果；如果比对结果中，有且只有一个标准特征数据对应的比对结果高于预设的比对阈值，确定比对成功。
第二方面，本发明实施例提供了一种拍照装置，该装置设置于无人机的地面控制站，该装置包括：数据接收模块，用于接收无人机采集到的图像数据；手势识别模块，用于从图像数据中识别出拍照命令手势；判断模块，用于判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；命令发送模块，用于如果拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
第三方面，本发明实施例提供了一种无人机系统，该系统包括无人机和地面控制站；上述拍照装置设置于地面控制站。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明提供了一种拍照控制方法、装置和无人机系统，接收到无人机采集的图像数据后，从该图像数据中识别出拍照命令手势；如果该拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将该标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。该方式通过手势识别对无人机相机进行控制，操作便捷，智能化程度较高，提高了用户体验度。
本发明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，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，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拍照控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一组拍照命令手势的示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种拍照控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种拍照控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的另一种拍照控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种拍照控制装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种无人机系统的结构示意图。
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。
考虑到现有的无人机相机的控制方式操作较为繁琐的问题，本发明实施例提供了一种拍照控制方法、装置和无人机系统，该技术可以应用于无人机、无人船、无人车等无人设备的拍照控制中，该技术可以采用相关的软件或硬件实现，下面通过实施例进行描述。
参见图1所示的一种拍照控制方法的流程图；该方法应用于无人机的地面控制站，包括：
步骤S102，接收无人机采集到的图像数据；
该图像数据可以通过无人机的照相机或摄像机拍摄得到的，也可以通过专门用于手势识别、人脸识别的摄像头采集。
步骤S104，从图像数据中识别出拍照命令手势；
该图形数据中可以包含动态的拍照命令手势，也可以包含静态的拍照命令手势；手势识别的具体过程可以描述如下：
(1)从图形数据中分割出手势图像，具体可以通过基于单目视觉的手势分割法或基于立体视觉的手势分割法实现。
其中，单目视觉的手势分割法是利用一个图像采集设备获得手势，得到手势的平面模型；预先建立平面手势形状数据库，通过将手势的平面模型与数据库相匹配，得到手势图像。立体视觉的手势分割法是利用多个图像采集设备得到手势的不同图像，转换成立体模型；预先建立立体手势形状数据库，通过将手势的立体模型与数据库相匹配，得到手势图像。
(2)对得到的手势图像进行特征提取。
通过特征提取，可获得手势的形状特征、运动轨迹等特征数据。手势特征提取可以通过下述方法实现:边缘轮廓提取法、质心手指等多特征结合法、指关节式跟踪法等。其中，多特征结合法根据手的物理特性分析手势的姿势或轨迹；指关节式跟踪法通过构建手的二维或三维模型，再根据人手关节点的位置变化来进行跟踪。
步骤S106，判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
用户可以预先指定一个或多个拍照命令手势，并将该拍照命令手势对应的特征数据作为标准特征数据，再将标准特征数据与拍照命令一一对应保存。识别出拍照命令手势后，可以将该手势的特征数据与保存的标准特征数据一一进行匹配，匹配成功后，获取对应的拍照命令。
上述拍照命令手势可以选取辨识度比较高的手部姿势，例如，大拇指的延伸方向、食指或其他手指的伸出数量、“OK”的手势等。图2所示为一组拍照命令手势的示意图，该组拍照命令手势包括拇指向上，且除拇指以外的四个手指紧握的手势(图2中左数第一个手势)；拇指向下，且除拇指以外的四个手指紧握的手势(图2中左数第二个手势)；拇指向左，且除拇指以外的四个手指紧握的手势(图2中左数第三个手势)；拇指向右，且除拇指以外的四个手指紧握的手势(图2中左数第四个手势)；拇指和食指围成环状，且除拇指和食指以外的三个手指竖直的手势(图2中左数第五个手势)。该组拍照命令手势重点识别拇指的延伸方向和手指的伸出数量，识别度较高，可以使拍照命令较为准确。
上述拍照命令可以为相机向上移动、相机向下移动、相机向左移动、相机向右移动和开始拍照命令等，另外根据相机的具体型号，还可以设置其他拍照命令，例如调整焦距、调整光圈的命令等。
步骤S108，如果是，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
本发明实施例提供了一种拍照控制方法，接收到无人机采集的图像数据后，从该图像数据中识别出拍照命令手势；如果该拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将该标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。该方式通过手势识别对无人机相机进行控制，操作便捷，智能化程度较高，提高了用户体验度。
参见图3所示的另一种拍照控制方法的流程图；该方法应用于无人机的地面控制站，该方法是在图1中所示方法的基础上实现；该方法包括如下步骤：
步骤S302，接收无人机采集到的图像数据；
步骤S304，从图像数据中识别拍照命令手势；如果从图像数据中识别出多个手势，从图像数据中提取发出每个手势的用户的面部特征数据；
如果多个用户在同一地点分别控制各自的无人机，则可能导致从该图像数据中可以识别出多个手势；该场景下，可以根据人体肢体的特征，分析得到每个手势所属用户的面部位置，并通过人脸识别的方式得到每个手势对应的用户的面部特征数据。
步骤S306，将面部特征数据与预先保存的合法用户的面部特征数据进行比对；
步骤S308，根据比对结果确定合法用户发出的手势，并作为拍照命令手势。
可以预先将合法用户的面部特征数据和对应的无人机标识一一对应保存；无人机发送图像数据时，可以携带该无人机的标识，通过该标识查找该无人机的合法用户的面部特征数据；获取到面部特征数据后，可以将该面部特征数据与保存的合法用户的面部特征数据进行匹配，匹配成功后，确定该面部特征数据对应的手势为拍照命令手势。
步骤S310，对拍照命令手势进行特征提取处理，得到对应的手势特征数据；
步骤S312，将手势特征数据与预先建立的标准特征数据库中保存的标准特征数据逐一进行比对；
步骤S314，获得手势特征数据与标准特征数据库中的每个标准特征数据进行比对后的比对结果；
步骤S316，如果比对结果中，有且只有一个标准特征数据对应的比对结果高于预设的比对阈值，确定比对成功。
例如，可以将比对阈值设置为60％，如果比对结果高于或等于比对阈值，则说明手势特征数据与当前的标准特征数据比对成功；如果低于该比对阈值，则说明手势特征数据与当前的标准特征数据比对失败。在实际实现时，可以采用遍历的形式进行比对，例如，从标准特征数据库中的第一个标准特征数据开始，与获取到的手势特征数据进行比对，比对完毕获得比对结果后，再与第二个标准特征数据比对，以此类推，直至最后一个标准特征数据。
比对完毕后，如果发现有两个或两个以上的比对结果均高于或等于比对阈值，说明该用户发出的手势较为模糊，介于几个标准特征数据之间，为了避免命令失败错误，则需要发出识别失败信号，以提示用户重新发出命令手势。如果所有的比对结果均低于比对阈值，说明该用户发出的手势不属于拍照命令手势，此时用户可能没有通过手势控制无人机，可以不作出任何响应，等待用户发出拍照命令手势。
步骤S318，确定拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配。
步骤S320，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
上述拍照控制方法中，当图像数据中识别出多个手势时，通过人脸识别区分出合法用户，从而确定合法用户的拍照命令手势，进而通过手势识别对无人机相机进行控制，可以防止非法用户控制飞机，提高了无人机控制的安全性，且操作便捷，智能化程度较高，提高了用户体验度。
参见图4所示的另一种拍照控制方法的流程图；该方法应用于无人机的地面控制站，该方法是在图3中所示方法的基础上实现；该方法包括如下步骤：
步骤S402，接收无人机采集到的图像数据；
步骤S404，从图像数据中识别拍照命令手势；如果从图像数据中识别出多个手势，从图像数据中提取发出每个手势的用户的面部特征数据；
步骤S406，将面部特征数据与预先保存的合法用户的面部特征数据进行比对；
步骤S408，根据比对结果确定合法用户发出的手势；
步骤S410，如果该合法用户发出多个手势，根据多个手势的出现顺序确定拍照命令手势。
例如，如果合法用户发出了多个手势，可以执行先出现的手势；再如，该合法用户发出一个手势后，又在设定时间内变更为另一个手势，此时可以以后发出的手势为准，将该手势确定为拍照命令手势。通常，为了保证拍照指令的准确、有效，用户需要保持手势一定时长后，才会被有效，即该手势被确定为拍照命令手势。同时，该方式也给予了用户反悔的机会，避免发送错误的拍照命令。
步骤S412，判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
步骤S414，如果是，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
上述拍照控制方法中，可以根据多个手势的出现顺序确定拍照命令手势，该方式可以在合法用户发出多个手势的情况下，按照预设的条件确定最终的拍照命令手势，从而提高拍照命令的准确性和有效性。
参见图5所示的另一种拍照控制方法的流程图；该方法应用于无人机的地面控制站，该方法是在图3中所示方法的基础上实现；该方法包括如下步骤：
步骤S502，接收无人机采集到的图像数据；
步骤S504，从图像数据中识别拍照命令手势；如果从图像数据中识别出多个手势，从图像数据中提取发出每个手势的用户的面部特征数据；
步骤S506，将面部特征数据与预先保存的合法用户的面部特征数据进行比对；
步骤S508，根据比对结果确定合法用户发出的手势；
步骤S510，如果合法用户发出多个手势，根据多个手势在图像数据中的位置确定拍照命令手势。
可以将图像数据中，最靠近图像中心的手势确定为拍照命令手势；如果用户难以确定镜头视窗中心(即图像中心)，则可以设定图像数据中最左侧、最右侧、最上侧或最下侧的手势确定为拍照命令手势。例如，如果用户的左手和右手同时发出了手势，而预先设定图像数据中最左侧的手势确定为拍照命令手势，此时，就将该用户右手发出的手势确定为了拍照命令手势。
步骤S512，判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
步骤S514，如果是，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
上述拍照控制方法中，可以根据多个手势的位置确定拍照命令手势，该方式可以在合法用户发出多个手势的情况下，按照预设的条件确定最终的拍照命令手势，从而提高拍照命令的准确性和有效性。
对应于上述方法实施例，参见图6所示的一种拍照控制装置的结构示意图；该装置设置于无人机的地面控制站，装置包括：
数据接收模块60，用于接收无人机采集到的图像数据；
手势识别模块61，用于从图像数据中识别出拍照命令手势；
判断模块62，用于判断拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
命令发送模块63，用于如果拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。
本发明实施例提供了一种拍照控制装置，接收到无人机采集的图像数据后，从该图像数据中识别出拍照命令手势；如果该拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将该标准特征数据对应的拍照命令发送至无人机，以使无人机执行拍照命令，从而进行拍照。该方式通过手势识别对无人机相机进行控制，操作便捷，智能化程度较高，提高了用户体验度。
参见图7所示的一种无人机系统的结构示意图；该系统包括无人机70和地面控制站71；上述拍照控制装置设置于地面控制站71。
本发明实施例提供的拍照控制装置和无人机系统，与上述实施例提供的拍照控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本发明实施例所提供的拍照控制方法、装置和无人机系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所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 Acce步骤S步骤S 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权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种拍照控制方法，其特征在于，所述方法应用于无人机的地面控制站，所述方法包括：
接收无人机采集到的图像数据；
从所述图像数据中识别出拍照命令手势；
判断所述拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
如果是，将所述标准特征数据对应的拍照命令发送至所述无人机，以使所述无人机执行所述拍照命令，从而进行拍照。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，包括：
如果从所述图像数据中识别出多个手势，从所述图像数据中提取发出每个手势的用户的面部特征数据；
将所述面部特征数据与预先保存的合法用户的面部特征数据进行比对；
根据比对结果确定所述合法用户发出的手势，并作为拍照命令手势。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，还包括：
如果所述合法用户发出多个手势，根据多个所述手势的出现顺序确定拍照命令手势。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述图像数据中识别出拍照命令手势的步骤，还包括：
如果所述合法用户发出多个手势，根据多个所述手势在所述图像数据中的位置确定拍照命令手势。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍照命令手势至少包括下述中的一种或多种：
拇指向上，且除所述拇指以外的四个手指紧握的手势；
拇指向下，且除所述拇指以外的四个手指紧握的手势；
拇指向左，且除所述拇指以外的四个手指紧握的手势；
拇指向右，且除所述拇指以外的四个手指紧握的手势；
拇指和食指围成环状，且除所述拇指和所述食指以外的三个手指竖直的手势。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍照命令至少包括：相机向上移动、相机向下移动、相机向左移动、相机向右移动和开始拍照命令。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配的步骤，包括：
对所述拍照命令手势进行特征提取处理，得到对应的手势特征数据；
将所述手势特征数据与预先建立的标准特征数据库中保存的标准特征数据逐一进行比对；
如果比对成功，确定所述拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述手势特征数据与预先建立的标准特征数据库中保存的标准特征数据逐一进行比对的步骤之后，所述方法还包括：
获得所述手势特征数据与所述标准特征数据库中的每个所述标准特征数据进行比对后的比对结果；
如果所述比对结果中，有且只有一个标准特征数据对应的比对结果高于预设的比对阈值，确定比对成功。
9.一种拍照控制装置，其特征在于，所述装置设置于无人机的地面控制站，所述装置包括：
数据接收模块，用于接收无人机采集到的图像数据；
手势识别模块，用于从所述图像数据中识别出拍照命令手势；
判断模块，用于判断所述拍照命令手势是否与预设的标准特征数据相匹配；
命令发送模块，用于如果所述拍照命令手势与预设的标准特征数据相匹配，将所述标准特征数据对应的拍照命令发送至所述无人机，以使所述无人机执行所述拍照命令，从而进行拍照。
10.一种无人机系统，其特征在于，所述系统包括无人机和地面控制站；权利要求9所述的装置设置于所述地面控制站。
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