CN111580546B - 无人机自动返航方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人机自动返航方法和装置，所述方法包括：在无人机准备返航时，若检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上，则控制无人机上升，使得上升后脸部区域在水平中心线的下方预设位置处，再控制无人机返航；在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸；若脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值，则停止降落。本发明能够确保无人机自动返航过程中，脸部区域在画面始终能够被识别，从而确保了无人机自动返航过程中的画面的呈现效果。

Description

无人机自动返航方法和装置

技术领域

本发明涉及无人机控制领域，尤其涉及一种无人机自动返航方法和装置。

背景技术

在使用无人机自拍时，无人机返航时，若人脸在画面的正中间，也即无人机平行于人脸返航，由于无人机上的拍摄装置的拍摄视角向下倾斜，故在返航过程中，随着无人机和用户之间的距离的拉近，会导致人脸丢失，画面效果不佳。

发明内容

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种无人机自动返航方法和装置。

本发明实施例的第一方面提供一种无人机自动返航方法，所述方法包括：

在无人机准备返航时，若检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上，则控制所述无人机上升，使得上升后所述脸部区域在所述水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航；

在所述无人机返航过程中，当所述无人机至所述目标用户的距离为预设距离阈值时，检测所述脸部区域在所述画面中的尺寸；

若所述脸部区域在所述画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值，则停止降落。

可选地，所述预设位置至所述画面底部的距离与所述画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。

可选地，所述方法还包括：

若所述脸部区域在所述画面中的尺寸小于所述预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值，则重新控制所述无人机先上升再返航。

可选地，所述检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，还包括：

控制所述拍摄装置的姿态和/或所述拍摄装置的拍摄参数，使得所述脸部区域位于所述画面的中心，并使得所述脸部区域在所述画面中的尺寸为预设尺寸。

可选地，所述目标用户为默认用户；或者，

当所述画面中的用户包括多个时，所述目标用户为多个所述用户中处于特定位置的用户。

本发明实施例的第一方面提供一种无人机自动返航装置，所述装置包括：

第一检测模块，用于在无人机准备返航时，若检测目标用户的脸部区域是否位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上；

控制模块，用于在所述第一检测模块检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上时，控制所述无人机上升，使得上升后所述脸部区域在所述水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航；

第二检测模块，用于在所述无人机返航过程中，当所述无人机至所述目标用户的距离为预设距离阈值时，检测所述脸部区域在所述画面中的尺寸；

降落模块，用于在所述脸部区域在所述画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，停止降落。

可选地，所述预设位置至所述画面底部的距离与所述画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。

可选地，所述降落模块还用于在所述脸部区域在所述画面中的尺寸小于所述预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值时，重新控制所述无人机先上升再返航。

可选地，所述控制模块还用于在所述第一检测模块检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，控制所述拍摄装置的姿态和/或所述拍摄装置的拍摄参数，使得所述脸部区域位于所述画面的中心，并使得所述脸部区域在所述画面中的尺寸为预设尺寸。

可选地，所述目标用户为默认用户；或者，

当所述画面中的用户包括多个时，所述目标用户为多个所述用户中处于特定位置的用户。

本发明实施例提供的技术方案中，若目标用户的脸部区域在画面的水平中心线上，则在控制无人机返航时，先控制无人机上升，使得脸部区域移动至水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航，如此可以确保无人机自动返航过程中，目标用户的脸部区域始终在画面中，画面效果较佳；同时，在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸，当脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，停止降落，如此可以确保无人机自动返航过程中，脸部区域在画面始终能够被识别，进一步确保了无人机自动返航过程中的画面的呈现效果。

附图说明

图1为本发明一实施例中的无人机自动返航方法的流程示意图；

图2A为本发明一实施例中的目标用户的脸部区域在画面中的位置示意图；

图2B为本发明一实施例中的目标用户的脸部区域在画面中的另一位置示意图；

图3为本发明另一实施例中的无人机自动返航方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例中的无人机自动返航装置的结构示意图；

图5为本发明另一实施例中的无人机自动返航装置的结构示意图。

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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述实施例可以进行组合。

本发明实施例的无人机自动返航方法和装置，若目标用户的脸部区域在画面的水平中心线上，则在控制无人机返航时，先控制无人机上升，使得脸部区域移动至水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航，如此可以确保无人机自动返航过程中，目标用户的脸部区域始终在画面中，画面效果较佳；同时，在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸，当脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，停止降落，如此可以确保无人机自动返航过程中，脸部区域在画面始终能够被识别，进一步确保了无人机自动返航过程中的画面的呈现效果。

应当理解的，本发明实施例的无人机自动返航方法可应用于自拍使用场景，也可以应用于非自拍使用场景。

图1为本发明一实施例中的无人机自动返航方法的流程示意图；请参见图1，所述无人机自动返航方法包括步骤S101～S103。

其中，在S101中，在无人机准备返航时，若检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上，则控制无人机上升，使得上升后脸部区域在水平中心线的下方预设位置处，再控制无人机返航。

本发明实施例中，水平中心线平行于画面的长度方向，且穿过画面中心。

请结合图2A和图2B，图2A中脸部区域30位于画面10的水平中心线20上，若此时直接控制无人机返航，则会由于无人机上的拍摄装置的拍摄视角向下倾斜，故在返航过程中，随着无人机和用户之间的距离的拉近，会导致画面10中的脸部区域丢失。对于此，本发明实施例在返航前，先控制无人机上升一定高度，使得脸部区域30位于画面10的水平中心线20的下方预设位置处，如图2B所示，再控制无人机返航，从而使得返航过程中，脸部区域30始终在画面中，提升画面质量。

需要说明的是，本发明实施例中，脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上可以认为是：脸部区域的中心位置位于画面的水平中心线上；脸部区域在水平中心线的下方预设位置处可以认为是：脸部区域的中心位置在水平中心线的下方预设位置处。

目标用户的数量为一个，本发明实施例的目标用户可以为默认用户，如无人机的拥有者；当然，目标用户也可以为非默认用户，如当画面中的用户包括多个时，目标用户可以为多个用户中处于特定位置的用户。示例性的，目标用户为多个用户中处于中间位置的用户。应当理解的，目标用户也可以为其他。

预设位置可以根据需要设置，本发明实施例中，预设位置至画面底部的距离与画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。示例性的，预设位置至画面底部的距离与画面的高度的占比为30％、1/3、35％或40％，等等。

进一步的，在检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，还包括：控制拍摄装置的姿态和/或拍摄装置的拍摄参数，使得脸部区域位于画面的中心，并使得脸部区域在画面中的尺寸为预设尺寸。具体的，控制左拍摄装置的姿态，使得脸部区域的中心位置位于画面的中心，此时，脸部区域也位于水平中心线上。本发明实施例的拍摄参数可以包括变焦倍数，通过控制拍摄装置的变焦倍数，使得脸部区域在画面中的尺寸为预设尺寸，确保捕捉到脸部区域。当脸部区域位于画面的中心，且脸部区域在画面中的尺寸为预设尺寸时，控制无人机悬停。

在S102中，在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸；

本发明实施例中，无人机至目标用户的距离可以指无人机上的拍摄装置至目标用户的脸部区域(即人脸)的距离，如拍摄装置的镜头中心至人脸中心的距离。预设距离的大小可以根据需要设置，例如，预设距离可以为80cm；当然，预设距离也可以设置为其他数值大小。

应当理解的，本发明实施例中，脸部区域在画面中的位置、尺寸等获得可以采用现有识别算法，本发明实施例对如何识别脸部区域在画面中的位置、尺寸不作具体说明。

在S103中，若脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值，则停止降落。

其中，在一些实施例中，当脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，认为画面捕捉到脸部区域；当脸部区域在画面中的尺寸小于预设尺寸阈值时，认为画面未捕捉到脸部区域。在一些实施例中，当脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，认为画面捕捉到脸部区域；当脸部区域在画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值时，认为画面未捕捉到脸部区域。

预设尺寸阈值、预设占比阈值的大小可也根据需要选择。

停止降落即保持无人机悬停在无人机至目标用户的距离为预设距离阈值的位置，此时，用户可以手拿无人机，实现无人机的返航。

进一步的，在一些实施例中，请参见图3，所述无人机自动返航方法还包括：

S301：若脸部区域在画面中的尺寸小于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值，则重新控制无人机先上升再返航。

重新控制无人机先上升再返航包括：重新控制无人机上升，使得重新上升后脸部区域在水平中心线的下方预设位置(该预设位置与S101中的预设位置可以为同一位置，也可以为不同位置)处，再控制无人机返航；并执行步骤S102～S103。

进一步的，重新控制无人机先上升再返航还包括：控制拍摄装置的拍摄参数，使得脸部区域在画面中的尺寸满足需求，如脸部区域在画面中的尺寸为预设尺寸(该预设尺寸与S101中的预设尺寸的大小可以相等，也可以为不相等)时，再控制无人机返航。

上面对本发明实施例中的无人机自动返航方法进行了描述，下面对本发明实施例中的无人机自动返航装置进行描述。

请参见图4，本发明实施例的无人机自动返航装置可以包括第一检测模块110、控制模块120、第二检测模块130和降落模块140。

其中，第一检测模块110，用于在无人机准备返航时，若检测目标用户的脸部区域是否位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上；

控制模块120，用于在第一检测模块110检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上时，控制无人机上升，使得上升后脸部区域在水平中心线的下方预设位置处，再控制无人机返航；

第二检测模块130，用于在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸；

降落模块140，用于在脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，停止降落。

可选地，预设位置至画面底部的距离与画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。

可选地，降落模块140还用于在脸部区域在画面中的尺寸小于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值时，重新控制无人机先上升再返航。

可选地，控制模块120还用于在第一检测模块110检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，控制拍摄装置的姿态和/或所述拍摄装置的拍摄参数，使得脸部区域位于画面的中心，并使得脸部区域在画面中的尺寸为预设尺寸。

可选地，目标用户为默认用户；或者，当画面中的用户包括多个时，目标用户为多个用户中处于特定位置的用户。

另外，本发明实施例还提供一种无人机自动返航装置，请参见图5，无人机自动返航装置可以包括存储装置和一个或多个处理器。

其中，存储装置，用于存储程序指令。所述存储装置存储所述无人机自动返航方法的可执行指令计算机程序，所述存储装置可以包括至少一种类型的存储介质，存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，所述无人机自动返航装置可以与通过网络连接执行存储器的存储功能的网络存储装置协作。存储器可以是无人机自动返航装置的内部存储单元，例如无人机自动返航装置的硬盘或内存。存储器也可以是无人机自动返航装置的外部存储设备，例如无人机自动返航装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括无人机自动返航装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

一个或多个处理器，调用存储装置中存储的程序指令，当程序指令被执行时，一个或多个处理器单独地或共同地被配置成用于实施如下操作：在无人机准备返航时，若检测到目标用户的脸部区域位于无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上，则控制无人机上升，使得上升后脸部区域在水平中心线的下方预设位置处，再控制无人机返航；在无人机返航过程中，当无人机至目标用户的距离为预设距离阈值时，检测脸部区域在画面中的尺寸；若脸部区域在画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者脸部区域在画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值，则停止降落。

上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本实施例的处理器可以实现如本发明图1、3所示实施例的无人机自动返航方法，可参见上述实施例的无人机自动返航方法对本实施例的无人机自动返航装置进行说明。

本发明实施例还提供一种无人机，所述无人机可以包括机身、动力系统和上述任一实施例的无人机自动返航装置，其中，动力系统用于给机身飞行提供动力，无人机自动返航装置设于机身。

示例性的，无人机为多旋翼无人机，动力系统包括螺旋桨。

此外，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例的无人机自动返航方法的步骤。

所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的无人机的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是无人机的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、SD卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步的，所述计算机可读存储介质还可以既包括无人机的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述无人机所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无人机自动返航方法，其特征在于，所述方法包括：

在无人机准备返航时，若检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上，则控制所述无人机上升，使得上升后所述脸部区域在所述水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航；

在所述无人机返航过程中，当所述无人机至所述目标用户的距离为预设距离阈值时，检测所述脸部区域在所述画面中的尺寸；

若所述脸部区域在所述画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值，则停止降落；

若所述脸部区域在所述画面中的尺寸小于所述预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值，则重新控制所述无人机先上升再返航。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设位置至所述画面底部的距离与所述画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，还包括：

控制所述拍摄装置的姿态和/或所述拍摄装置的拍摄参数，使得所述脸部区域位于所述画面的中心，并使得所述脸部区域在所述画面中的尺寸为预设尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标用户为默认用户；或者，

当所述画面中的用户包括多个时，所述目标用户为多个所述用户中处于特定位置的用户。

5.一种无人机自动返航装置，其特征在于，所述装置包括：

第一检测模块，用于在无人机准备返航时，若检测目标用户的脸部区域是否位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上；

控制模块，用于在所述第一检测模块检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上时，控制所述无人机上升，使得上升后所述脸部区域在所述水平中心线的下方预设位置处，再控制所述无人机返航；

第二检测模块，用于在所述无人机返航过程中，当所述无人机至所述目标用户的距离为预设距离阈值时，检测所述脸部区域在所述画面中的尺寸；

降落模块，用于在所述脸部区域在所述画面中的尺寸大于或等于预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比大于或等于预设尺寸占比阈值时，停止降落；

所述降落模块还用于在所述脸部区域在所述画面中的尺寸小于所述预设尺寸阈值，或者所述脸部区域在所述画面中的尺寸占比小于预设尺寸占比阈值时，重新控制所述无人机先上升再返航。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预设位置至所述画面底部的距离与所述画面的高度的占比大于或等于30％，并小于或等于40％。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于在所述第一检测模块检测到目标用户的脸部区域位于所述无人机的拍摄装置所拍摄的画面的水平中心线上之前，控制所述拍摄装置的姿态和/或所述拍摄装置的拍摄参数，使得所述脸部区域位于所述画面的中心，并使得所述脸部区域在所述画面中的尺寸为预设尺寸。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述目标用户为默认用户；或者，当所述画面中的用户包括多个时，所述目标用户为多个所述用户中处于特定位置的用户。

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