CN112558638A - 一种无人机航拍控制系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人机航拍控制系统及其工作方法，包括：第一获取模块，被配置为获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；第二获取模块，被配置为获取包括起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从地图信息中提取出地表特征；航线生成模块，被配置为根据地表特征生成串联起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；第一设定模块，被配置为自起始位置开始在航线上每隔第一预设长度设定航点；第二设定模块，被配置为在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间；自动飞行控制模块，被配置为当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶并控制无人机飞行至临界区间内的前方临界点。

Description

一种无人机航拍控制系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及无人机航拍领域，特别涉及一种无人机航拍控制系统及其工作方法。

背景技术

随着无人机技术的发展，应用无人机进行航拍已经成为一种流行的摄影方式，并逐渐开始普及，但是无人机在拍摄过程中，需要无人机飞手手动控制飞行与摄像，比单独操控无人机的难度更大，这主要依靠飞手的飞行操作经验，对精神消耗较大，那么在飞行过程中就容易发生意外事件，例如无人机偏离航线，或是更严重的无人机失控、坠机。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种无人机航拍控制系统及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种无人机航拍控制系统，包括：

第一获取模块，被配置为获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

第二获取模块，被配置为获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

航线生成模块，被配置为根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

第一设定模块，被配置为自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

第二设定模块，被配置为在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第一预设长度；

第三获取模块，被配置为获取无人机的实时位置；

自动飞行控制模块，被配置为当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间内的前方临界点时结束接管，其他航线部分由用户操控飞行驾驶。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

第一计算模块，被配置为在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

第一判断模块，被配置为判断所述距离值是否大于预设值；

航线生成子模块，被配置为提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

风力检测模块，被配置为检测无人机所处环境的风力等级；

第二判断模块，被配置为判断所述风力等级是否大于预设等级，若是，修改所述第二预设长度的值。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

存储模块，被配置为存储风力等级与第二预设长度的值的对应关系，所述风力等级与所述第二预设长度的值呈正相关。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

影像提取模块，被配置为提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

影像修正模块，被配置为将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

一种无人机航拍控制系统的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

S102：获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

S103：根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

S104：自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

S105：在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第二预设长度；

S106：获取无人机的实时位置；

S107：当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间上的前方临界点时结束接管。

作为本发明的一种优选方式，在无人机飞行过程中还包括：

在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

判断所述距离值是否大于预设值；

若是，提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

作为本发明的一种优选方式，在无人机飞行过程中还包括：

检测无人机所处环境的风力等级；

判断所述风力等级是否大于预设等级；

若是，提取出与所述风力等级对应的第二预设长度的值，根据所述值修改临界点的位置。

作为本发明的一种优选方式，S107还包括：

起始位置与第一个临界点、终点位置至最后一个临界点的部分第一航线由自动接管飞行驾驶。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

本发明实现以下有益效果：

1、根据用户的航拍需求生成无人机飞行的第一航线，并在航线上每隔第一预设长度设定一个航点，在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，当无人机飞入所述临界区间时，所述无人机由自动接管飞行驾驶，当无人机飞出临界区间时再交由用户操控，能够降低无人机的操控难度。

2、第二预设长度的值根据无人机所处环境的风力等级进行调整，第二预设长度的值与风力等级呈正相关，能够增加无人机飞行的安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种无人机航拍控制系统工作方法流程图。

图2为本发明提供的一种自动接管飞行方法流程图。

图3为本发明提供的临界点修改方法流程图。

图4为本发明提供的航拍影像修复方法流程图。

图5为本发明提供的航拍控制系统结构框图。

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。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种无人机航拍控制系统的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

S102：获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

S103：根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

S104：自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

S105：在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第二预设长度；

S106：获取无人机的实时位置；

S107：当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间上的前方临界点时结束接管。

具体地，在S101中，本系统自带地图软件，用户在航拍之间，在所述地图软件中设定起始位置、若干中点位置以及终点位置，所述中点的数量大于或等于一。

在S102中，系统在所述地图软件中提取出涵盖所述起始位置、若干中点位置以及终点位置的区域信息（地图信息），所述区域为圆形区域或半圆形区域，再从所述地图信息中提取出地表特征，所述地表特征包括道路、草坪、山河等。

在S103中，系统根据地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线，系统优先选择适合行走的地表特征。

所述第一航线与用户的行走路线接近。

在S104中，自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设置一个航点，所述起始位置作为第一个航点，中点位置或终点位置可以是航点，也可以不是航点。

在S105中，针对首尾的航点，只需设置一个临界点，在第一个航点前方距离第二预设长度处设置一个临界点，在最后一个航点后方距离第二预设长度处设置一个临界点，在除首尾航点外的其他各航点前后方距离第二预设长度处设置两个临界点，位于航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间。

所有临界点均是位于所述第一航线上的，所述第二预设长度小于第一预设长度。

在S106中，所述无人机内置有定位模块，系统根据所述定位模块来获取无人机的实时位置。

在S107中，当无人机进入临界区间时，系统自动接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞跃所述临界区间，而后再结束接管，将所述无人机重新交还用户。系统在结束接管之前，会向用户发送提示信息。

在本实施例中，将第一预设长度设置为200米，将第二预设长度设置为10米，那么临界区间的长度为20米，用户每飞行180米后，由系统接管自动飞行20米。

实施例二

如图2所示，在无人机飞行过程中还包括：

在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

判断所述距离值是否大于预设值；

若是，提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

S107还包括：

起始位置与第一个临界点、终点位置至最后一个临界点的部分第一航线由自动接管飞行驾驶。

具体地，系统除了在临界区间内接管无人机飞行以外，当存在以下情况时也会接管无人机飞行，在所述第一航线上提取出于无人机实时位置距离最近的一个对比位置，当对比位置与实时位置的间距大于预设值时，则表明无人机严重偏离第一航线，系统提取出位于所述实时位置前方且距离最近的一个临界点，生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，系统接管所述无人机并控制无人机按照所述第二航线飞行并飞过临界区间，飞过临界区间后交还给用户操控。

为了降低用户的操控难度，系统也会在起始位置以及终点位置处接管飞行，系统控制无人机从起始位置飞至第一个临界点后交还给用户操控，当用户操控无人机飞行至最后一个临界点时，系统接管无人机从最后一个临界点飞行至终点位置，再交还给用户操控。

实施例三

如图3所示，在无人机飞行过程中还包括：

检测无人机所处环境的风力等级；

判断所述风力等级是否大于预设等级；

若是，提取出与所述风力等级对应的第二预设长度的值，根据所述值修改临界点的位置。

如图4所示，提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

具体地，系统接管无人机可降低手动操控难度，当飞行环境较差时，可增加系统接管时间。

系统内置有风力等级与第二预设长度值的对应关系，风力等级越高，第二预设长度的值越大，第二预设长度的值越大，临界区间范围越大，系统接管时间越长。

系统实时检测无人机所处环境的风力等级，并根据所述风力等级提取出对应的第二预设长度的值，再修改第一航线上的临界点位置。

其次，风力等级越大，对航拍质量影响越大，例如，风力会影响无人机悬停的稳定性，导致影像抖动严重，当风力等级大于预设等级时，系统会对航拍影像进行修复，主要修复影像的清晰度与抖动程度，保证影像整体的连贯性。

实施例四

如图5所示，一种无人机航拍控制系统，包括：

第一获取模块401，被配置为获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

第二获取模块402，被配置为获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

航线生成模块403，被配置为根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

第一设定模块404，被配置为自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

第二设定模块405，被配置为在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第一预设长度；

第三获取模块406，被配置为获取无人机的实时位置；

自动飞行控制模块407，被配置为当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间内的前方临界点时结束接管，其他航线部分由用户操控飞行驾驶。

第一计算模块408，被配置为在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

第一判断模块409，被配置为判断所述距离值是否大于预设值；

航线生成子模块410，被配置为提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

风力检测模块411，被配置为检测无人机所处环境的风力等级；

第二判断模块412，被配置为判断所述风力等级是否大于预设等级，若是，修改所述第二预设长度的值。

存储模块413，被配置为存储风力等级与第二预设长度的值的对应关系，所述风力等级与所述第二预设长度的值呈正相关。

影像提取模块414，被配置为提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

影像修正模块415，被配置为将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

上述实施例四所提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机航拍控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，被配置为获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

第二获取模块，被配置为获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

航线生成模块，被配置为根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

第一设定模块，被配置为自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

第二设定模块，被配置为在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第一预设长度；

第三获取模块，被配置为获取无人机的实时位置；

自动飞行控制模块，被配置为当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间内的前方临界点时结束接管，其他航线部分由用户操控飞行驾驶。

2.根据权利要求1所述的一种无人机航拍控制系统，其特征在于：还包括：

第一计算模块，被配置为在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

第一判断模块，被配置为判断所述距离值是否大于预设值；

航线生成子模块，被配置为提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

3.根据权利要求1所述的一种无人机航拍控制系统，其特征在于：还包括：

风力检测模块，被配置为检测无人机所处环境的风力等级；

第二判断模块，被配置为判断所述风力等级是否大于预设等级，若是，修改所述第二预设长度的值。

4.根据权利要求3所述的一种无人机航拍控制系统，其特征在于：还包括：

存储模块，被配置为存储风力等级与第二预设长度的值的对应关系，所述风力等级与所述第二预设长度的值呈正相关。

5.根据权利要求3所述的一种无人机航拍控制系统，其特征在于：还包括：

影像提取模块，被配置为提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

影像修正模块，被配置为将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种无人机航拍控制系统的工作方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

S101：获取航拍的起始位置、若干中点位置以及终点位置；

S102：获取包括所述起始位置、中点位置以及终点位置的地图信息，并从所述地图信息中提取出地表特征；

S103：根据所述地表特征生成串联所述起始位置、各中点位置以及终点位置的第一航线；

S104：自所述起始位置开始在所述第一航线上每隔第一预设长度设定航点，所述起始位置作为第一航点；

S105：在各航点的前后方距离第二预设长度处设置临界点，航点前后相邻的两个临界点组成一个临界区间，所述临界点位于所述第一航线上，所述第二预设长度小于第二预设长度；

S106：获取无人机的实时位置；

S107：当无人机进入临界区间时，接管无人机的飞行驾驶，并控制无人机飞行至所述临界区间上的前方临界点时结束接管。

7.根据权利要求6所述的一种无人机航拍控制系统的工作方法，其特征在于：在无人机飞行过程中还包括：

在所述第一航线上提取出距离所述实时位置最近的一个对比位置，并计算所述实时位置与对比位置的距离值；

判断所述距离值是否大于预设值；

若是，提取出距离所述实时位置最近的一个前方临界点，并生成所述实时位置至所述临界点的第二航线，所述第二航线由自动接管飞行驾驶。

8.根据权利要求6所述的一种无人机航拍控制系统的工作方法，其特征在于：在无人机飞行过程中还包括：

检测无人机所处环境的风力等级；

判断所述风力等级是否大于预设等级；

若是，提取出与所述风力等级对应的第二预设长度的值，根据所述值修改临界点的位置。

9.根据权利要求6所述的一种无人机航拍控制系统的工作方法，其特征在于：S107还包括：

起始位置与第一个临界点、终点位置至最后一个临界点的部分第一航线由自动接管飞行驾驶。

10.根据权利要求8所述的一种无人机航拍控制系统的工作方法，其特征在于：还包括：

提取出无人机在风力等级大于预设等级的环境下航拍的影像；

将提取出的影像对照风力等级小于或等于预设等级时航拍的影像进行自动修复，并合成新的影像。

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