CN108839809A - 手势引导无人机降落的方法及无人机 - Google Patents

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侯亮
杨陆见
施永鑫
张凤阁
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Shenzhen Strawberry Innovation Technology Co Ltd
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Shenzhen Strawberry Innovation Technology Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/28—Recognition of hand or arm movements, e.g. recognition of deaf sign language

Abstract

本发明公开提供一种手势引导无人机降落的方法，所述方法包括如下步骤：当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。本申请提供的技术方案具有便捷性高的优点。

Description

手势引导无人机降落的方法及无人机
技术领域
本发明涉及通信以及无人机技术领域，具体涉及一种手势引导无人机降落的方法及无人机。
背景技术
现有的无人机用于物流场景，存在最后降落点难以确定的问题。比如用户在野外，需要通过无人机送达某个物品，用户手机发出的GNSS信号有数米远的误差，无人机自身的GNSS定位亦有误差，最后导致用户需要无人机停留的地点离实际地点差距较大，可能导致一定的安全问题。因此现有的无人机难以让用户不使用遥控器进行降落，使用不便利。
发明内容
本发明实施例提供了一种手势引导无人机降落的方法及无人机，可以人为引导无人机降落到指定地点，无需额外装置，更佳简单易行。
第一方面，本发明实施例提供一种手势引导无人机降落的方法，所述方法包括如下步骤：
当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；
当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；
根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。
第二方面，提供一种无人机的降落引导装置，所述装置包括：
图像识别单元，用于当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；
位置获取单元，用于当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；以及
降落引导单元，用于根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
可以看出，本申请提供的技术方案通过使用无人机搭载的摄像头，检测人手的挥动，使之悬停在人手挥动位置的正上方，再垂直降落，实现用手势来定位和引导无人机的降落。从而让无人机悬停和降落时能精确达到用户的预期位置，减少安全隐患，提升效率。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种手势引导无人机降落的方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的手势引导无人机降落的方法示意图。
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。
本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结果或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在第一方面提供的方法中，根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上的步骤，包括：
控制所述无人机飞行到所述挥手动作用户的正上方，将所述挥手动作用户定位在所述摄像头的中央；
将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落，直至所述无人机降落在所述正下方的地面上。
在第一方面提供的方法中，将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落的步骤之后，所述方法还包括：
当所述无人机向正下方降落到预设高度时，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
在第一方面提供的方法中，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置的步骤，包括：
通过闪烁所述无人机上设置的LED灯，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
在第二方面提供的装置中，所述降落引导单元包括：
用户定位单元，用于控制所述无人机飞行到所述挥手动作用户的正上方，将所述挥手动作用户定位在所述摄像头的中央；以及
降落子单元，用于将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落，直至所述无人机降落在所述正下方的地面上。
在第二方面提供的装置中，所述装置还包括：
用户提醒单元，用于当所述无人机向正下方降落到预设高度时，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
在第二方面提供的装置中，所述用户提醒单元包括：
LED提醒单元，用于通过闪烁所述无人机上设置的LED灯，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
参阅图1，图1提供了一种手势引导无人机降落的方法，该方法可以由无人机来执行，该方法如图1所示，包括如下步骤：
步骤S201、当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；
步骤S202、当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；
步骤S203、根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。
本申请提供的技术方案通过使用无人机搭载的摄像头，检测人手的挥动，使之悬停在人手挥动位置的正上方，再垂直降落，实现用手势来定位和引导无人机的降落。从而让无人机悬停和降落时能精确达到用户的预期位置，减少安全隐患，提升效率。
对n张图片识别确定是否为挥手动作具体可以为：
先用长滤波器(LF)和短滤波器(SF)对视频帧滤波，得到周期性变化的像素，具体参数需根据实测得出，并抽取候选区域的形心和梯度直方图特征(HOG)与挥动的人手比对，确定人手挥动的位置。
可选的，上述方法在步骤S203之后还可以包括：
探测降落地的温度，如该温度处于体温范围内，控制螺旋桨停止。
此技术方案通过对温度是否在体温范围内，实现对螺旋桨的控制，从而实现对飞机的精确降落。
参阅图2，图2为本发明提供一种方法，通过使用无人机搭载的摄像头，检测人手的挥动，使之悬停在人手挥动位置的正上方，再垂直降落，实现用手势来定位和引导无人机的降落。从而让无人机悬停和降落时能精确达到用户的预期位置，减少安全隐患，提升效率。
具体方法：
无人机首先根据GNSS导航到目标区域，此时无人机摄像头朝向正下方。
用摄像头捕捉人手挥动的动作，并获取其在摄像头的坐标点。并提醒用户已识别到降落点(如通过闪烁机载LED为绿灯表示)。
给无人机发送指令，使得无人机停留在挥手动作的正上方。
无人机下降到离地面高度一定距离(如20米)左右，并提醒用户可以停止挥手，离开原地(如通过闪烁机载LED为红灯表示)。
无人机缓缓下降，直至降落。
此时则能通过手势，在没有通讯的情况下完成对无人机的引导降落。
进一步使用案例：
人机接到任务，需要给某用户送货品，并得知该用户的GNSS坐标。
无人机前往目标地点，采用GNSS获得空间位置并导航。
到达目标空域后，用户面向无人机交叉挥手。
无人机摄像头朝向正下方，检测用户的挥手动作。目前有许多挥手检测算法，考虑到挥手是周期性动作，先用长滤波器(LF)和短滤波器(SF)对视频帧滤波，得到周期性变化的像素，具体参数需根据实测得出，并抽取候选区域的形心和梯度直方图特征(HOG)与挥动的人手比对，确定人手挥动的位置。检测到挥手动作后，机载LED闪烁绿灯。
给无人机发送指令，使得无人机飞行到该人手挥动位置的正上方。
无人机下降到离地表20米高度(具体高度根据不同的飞机大小和摄像头性能决定)。机载LED闪烁红灯，提醒下方人员离开。
用户停止挥手，离开当前位置。
无人机缓缓降落。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
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，可通过其它的方式实现。例如，采用的交叉挥手动作，实际实施时，可以根据情况换为其他姿势。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来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，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 (10)

1.一种手势引导无人机降落的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；
当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；
根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上的步骤，包括：
控制所述无人机飞行到所述挥手动作用户的正上方，将所述挥手动作用户定位在所述摄像头的中央；
将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落，直至所述无人机降落在所述正下方的地面上。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落的步骤之后，所述方法还包括：
当所述无人机向正下方降落到预设高度时，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置的步骤，包括：
通过闪烁所述无人机上设置的LED灯，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
5.一种无人机的降落引导装置，其特征在于，所述装置包括：
图像识别单元，用于当无人机的位置位于待降落区域上方时，通过所述无人机上的摄像头对地面物体进行实时图像采集，对采集的物体图像进行识别；
位置获取单元，用于当在所述物体图像中识别到预设的挥手动作时，获取所述无人机和所述挥手动作用户之间的相对位置；以及
降落引导单元，用于根据所述相对位置引导所述无人机降落在地面的预设位置上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述降落引导单元包括：
用户定位单元，用于控制所述无人机飞行到所述挥手动作用户的正上方，将所述挥手动作用户定位在所述摄像头的中央；以及
降落子单元，用于将所述挥手动作用户保持在所述摄像头的中央，并引导所述无人机向正下方降落，直至所述无人机降落在所述正下方的地面上。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
用户提醒单元，用于当所述无人机向正下方降落到预设高度时，通过预设的报警提醒方式，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用户提醒单元包括：
LED提醒单元，用于通过闪烁所述无人机上设置的LED灯，提醒所述挥手动作用户离开当前位置。
9.一种无人机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
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