CN113038016B - 无人机图像采集方法及无人机 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供了一种无人机图像采集方法及无人机，其中，该方法包括：接收起飞指令；获取目标拍摄对象并保存所述目标拍摄对象的特征；根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像，实现无人机拍照过程的自动化，无需用户手动操作，为用户提供多样化的选择，提升用户体验。

Description

无人机图像采集方法及无人机
本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或该专利披露。
技术领域
本申请涉及无人机领域，尤其涉及无人机图像采集方法无人机。
背景技术
在无人机应用中，市面上出现了一系列的自拍无人机，围绕着快捷拍照和录制小视频，用来发朋友圈、微博等社交软件来进行分享。但是现有技术中无人机的拍摄过程都比较繁琐，首先需要用户控制飞机起飞，再通过遥控器或者应用程序调整无人机的位置进行构图，然后才能进行拍照，拍完之后用户如果不满意拍照效果，则需继续操作飞机到其他位置，重新构图拍照。这样的拍照过程自动化程度不高，用户需要输入很多操作，飞机也不能提供多样化的选择。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种无人机图像采集方法及无人机，能够使无人机的拍照过程自动化，无需用户手动操作，为用户提供多样化的选择。
本申请实施例第一方面提供了一种无人机图像采集方法，包括：
接收起飞指令；
获取目标拍摄对象并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；
分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
本申请实施例第二方面提供了一种无人机，包括：
存储器，用于存储无人机图像采集程序；
处理器，用于调用所述存储器中的无人机图像采集程序并执行：
接收起飞指令；
获取目标拍摄对象并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；
分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
本申请实施例第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行本申请实施例第一方面提供的无人机图像采集方法。
本申请实施例提供的无人机图像采集方法无人机，通过接收起飞指令；获取目标拍摄对象并保存所述目标拍摄对象的特征；根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像，自动跟踪目标拍摄对象并根据目标拍摄对象在图像中的位置判断是否满足拍照的条件，实现了无人机拍照过程的自动化，提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本申请实施例提供的一种无人机的结构图；
图2为本申请实施例提供的一种无人机图像采集方法流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种无人机起飞方法流程示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种无人机起飞方法流程示意图；
图5为本申请另一实施例提供的一种无人机图像采集方法流程示意图；
图6为本申请实施例提供的无人机与目标拍摄对象之间的距离示意图；
图7为本申请实施例提供的调整距离效果示意图；
图8为本申请实施例提供的调整航向角效果示意图；
图9为本申请实施例提供的调整俯仰角效果示意图；
图10为本申请实施例提供的重叠图像示意图；
图11为本申请实施例提供的图像拼接方法流程示意图；
图12为本申请实施例提供的无人机与目标拍摄对象之间的相对位置示意图；
图13为本申请实施例提供的一种无人机结构示意图；
图14为本申请实施例提供的一种指令接收模块结构示意图；
图15为本申请实施例提供的另一种指令接收模块结构示意图；
图16为本申请实施例提供的一种分析采集模块结构示意图；
图17为本申请另一实施例提供的一种无人机结构示意图；
图18为本申请另一实施例提供的一种无人机结构示意图；
图19为本申请另一实施例提供的一种无人机结构示意图；
图20为本申请另一实施例提供的一种无人机结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对申请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。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种无人机，图1为本发明实施例提供的一种无人机的结构图。如图1所示，本实施例中的无人机，可以包括：
机身110；
安装在机身上的动力系统120，用于提供飞行动力；
云台130以及成像设备140，成像设备140通过云台130搭载于无人机的机身110上。成像设备140用于在无人机的飞行过程中进行图像或视频拍摄，包括但不限于多光谱成像仪、高光谱成像仪、可见光相机及红外相机等，云台130为多轴传动及增稳系统，云台电机通过调整转动轴的转动角度来对成像设备140的拍摄角度进行补偿，并通过设置适当的缓冲机构来防止或减小成像设备140的抖动。
接下来结合图2-12介绍本申请实施例提供的无人机图像采集方法。
首先请参阅图2。图2为本申请实施例提供的无人机图像采集方法流程示意图。如图2所示，无人机图像采集方法至少可以包括以下几个步骤：
S201：接收起飞指令。
具体地，起飞指令可以是用户通过与无人机匹配的控制终端输入的起飞指令。其中，输入起飞指令的方式可以是用户通过控制终端上的控制杆输入起飞指令，还可以是用户通过控制终端的控制面板上的起飞按钮输入起飞指令，还可以是通过用户输入语音指令输入起飞指令，还可以是通过扫脸的方式输入起飞指令，还可以是通过抛飞的方式输入起飞指令。
具体地，通过扫脸的方式输入起飞指令的方法至少包括以下几个步骤，如图3所示：
S2011：接收触发起飞的指令。
具体地，触发起飞的指令可以是用户双击或者长按无人机上的电源按键，触发起飞的指令还可以是用户双击或者长按与无人机匹配的控制终端上的电源按键等。
S2013：搜索目标图像。
具体地，在接收到触发起飞的指令后，云台130控制成像设备140在画面中搜索目标图像。具体可以通过改变云台130的航向角或者俯仰角控制成像设备140在画面中搜索目标图像。
S2015：当目标图像与预设图像匹配时，使无人机产生升力。
具体地，预设图像可以是用户预先保存在无人机的存储器中的图像，该图像可以是用户的脸部图像或者其他的图像。当成像设备140在画面中搜索目标图像与用户预先保存的预设图像匹配时，控制无人机的动力系统120产生升力。
具体地，当目标图像与预设图像的相似度超过一定阈值，可以认为是该目标图像与预设图像匹配。其中，该阈值例如可以是80％、90％、95％、100％等等。
另外，通过抛飞的方式输入起飞指令的方法至少包括以下几个步骤，如图4所示：
S2017：检测无人机的惯性测量单元数据的变化。
具体地，用户手持无人机向外抛出，无人机在运动的过程中检测无人机的惯性测量单元数据的变化。惯性测量单元(Inertial measurement unit，IMU)包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺仪检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在一种具体的实现方式中，IMU用于测量无人机处于当前的飞行位置时产生的水平倾角和加速度。
S2019：若惯性测量单元数据的变化满足第一预设条件，使无人机产生升力。
具体地，第一预设条件可以是无人机的水平倾角不超过第一范围，且加速度超过第二范围。其中，水平倾角不超过第一范围用于确定无人机是否为平放向上抛起，第一范围例如可以是从-30度至30度的区间范围。加速度用于确定无人机是否被抛起到控制，第二范围例如可以是从-0.6g至-1.2g(其中g为重力加速度)的区间范围。
在某种具体地实现方式中，IMU还可以用于检测其他可以反映无人机被抛出的飞行参数，第一预设条件也还可以是关于其他飞行参数的范围，第一范围和第二范围也可以是其他合理的范围，在此不做限制。
S203：获取目标拍摄对象并保存目标拍摄对象的特征。
具体地，目标拍摄对象可以是用户手动设置的拍摄对象，也可以是无人机在起飞的过程中搜索到的处于画面内的拍摄对象，确定拍摄对象后提取目标拍摄对象的特征，其中，提取特征的算法可以是卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)等算法。
可以知道的是，S201和S203的先后顺序在此不做限定。可以是在无人机起飞后将画面内的拍摄对象作为目标拍摄对象，也可以是在起飞前，用户先手动设置目标拍摄对象，再控制无人机起飞。
S205：根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像。
具体地，无人机通过保存的目标拍摄对象的特征跟踪该目标拍摄对象。当前图像包括目标拍摄对象，即通过成像设备140预览到的当前画面。
S207：分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
具体地，无人机可以自动分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，当目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件时则采集图像。
具体地，无人机可以获取当前图像，并将当前图像数据上传至服务器，服务器根据无人机上传的数据分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，当目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件时，服务器向无人机发送图像采集指令，无人机在接收到服务器发送的图像采集指令后，采集图像。
其中，图像采集条件可以根据构图方式决定。不同的构图方式图像采集条件不同，最终采集得到的图像可以包括多种构图方式下的多张图像，本申请提供了多种构图方式，详见后续实施例的描述。
在另外一种实现方式中，判断出目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件后，进一步判断是否接收到用户发出的图像采集指令，若接收到图像采集指令，则采集图像。
其中，图像采集指令可以是用户发出的某一个特定的手势指令或者语音指令，告知无飞机可以开始拍照了，便于用户在拍照前摆好姿势，获得更加理想的照片。该手势指令或者语音指令预先保存在无人机的存储设备内。可以知道的是，图像采集指令的发出方式不限于是用户发出的手势指令或者语音指令，在实际使用过程中还可以有其他的实现方式，在此不做限制。
此外，当判断出目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件后，用户发出图像采集指令之前，无人机还可以向用户发出信号，告知用户当前满足图像采集条件，让用户能及时准确的发出图像采集指令。其中，无人机向用户发出的满足图像采集条件的信号可以是通过无人机上某一个信号灯发出，例如可以是通过使该信号灯以特定的频率点亮来发出信号。当然，发出信号的主体不限于是信号灯，信号灯发出的信号的方式也不限于是点亮的频率，在实际使用过程中还可以有其他的实现方式，在此不做限制。
本申请实施例通过控制无人机起飞并获取目标拍摄对象，跟踪目标拍摄对象，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置是否满足图像采集条件，若满足条件则采集图像。实现无人机拍照过程的自动化，无需用户手动操作，为用户提供多样化的选择，提升用户体验。
在另外一个实施例中，当前图像还包括背景图像。在S205之后，S207之前，如图5所示，无人机图像采集方法还可以包括：
S206：改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
具体地，可以通过改变无人机与目标拍摄对象之间的距离来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。其中，无人机与目标拍摄对象之间的距离包括水平距离及垂直距离。具体如图6所示。具体地，无人机与目标拍摄对象之间的垂直距离h可以从无人机的惯性导航系统惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)得到，无人机与目标拍摄对象之间的水平距离s可以根据h和θ得到，s＝h*tanθ，其中，θ也可以根据无人机的INS得到该角度信息。
具体地，还可以通过改变无人机的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置，或者通过改变搭载在无人机上的云台130的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
需要说明的是，不同的构图方案可以对应不同的方式改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。每一种构图方案可以对应多种不同的方式改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一种可能的实现方式中，可以通过调整与目标拍摄对象之间的距离来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。具体地，无人机与目标拍摄对象之间的距离包括水平距离和垂直距离。通过调整与目标拍摄对象之间的垂直距离，可以调整最终采集到的图片的效果。例如当与目标拍摄对象的垂直距离较小时，可以营造出仰拍的效果，当与目标拍摄对象之间的垂直距离逐渐增大时，可以营造出平拍以及俯拍的效果。用户可以预先设置想要获得的拍摄效果，无人机在拍照过程中自动构图以满足用户设置的需求。还可以是无人机自动拍摄各种效果下的图片，以供用户选择，满足用户多样化的需求。在调整好与目标拍摄对象之间的垂直距离后，再进一步调整与目标拍摄对象之间的水平距离。调节与目标拍摄对象之间的水平距离可以改变目标拍摄对象与当前图片的比例，例如当水平距离较近时，可以采集到用户的半身照，当水平距离较远时，可以采集到用户的全身照。如图7所示。
在一种具体的实现方式中，当根据经典的构图方式进行构图时，例如可以是三分构图法、九宫格构图法，可以通过调整目标拍摄对象在当前图像中的位置，将目标拍摄对象置于趣味中心；其中，将当前画面横向和纵向平均分成三份，线条的交叉处即为趣味中心。此外，在具体的实现中，还可以根据其他的经典的构图方式例如对角线构图法或者黄金螺旋构图法等等进行构图。
进一步的，在另外一种可能的实现方式中，当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，即在调整完与目标拍摄对象之间的距离之后，还可以再改变无人机或云台130的航向角和/或俯仰角，来调整目标拍摄对象在当前图像中的位置。其中，第二预设条件可以是根据用户预先设置的想要获得的拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离，第二预设条件还可以是根据无人机自动获取的各种拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离。例如当调整航向角时可以改变目标拍摄对象在当前图片中的左右位置，如图8所示，当调整俯仰角时可以改变目标拍摄对象在当前图片中的上下位置等，如图9所示。同样的，用户可以预先设定好最终想要获得拍照效果，无人机在拍照过程中自动构图以满足用户设置的需求。还可以是无人机自动拍摄各种效果下的图片，以供用户选择，满足用户多样化的需求。
此外，在另外一种可能的实现方式中，当目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像；其中，相邻两幅图像之间的重合率位于预设范围内；若判断目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像之后，拼接上述至少两幅图像。如图10所示。图像1与图像2交叠的部分为重叠区域，该重叠区域占整个图像的比例为重合率。
具体地，相连两幅图像之间的重合率的预设范围例如可以是20％到30％。
具体地，在调整好与目标拍摄对象之间的距离(包括水平距离及垂直距离)后，通过调节航向角来获得多幅图像，相邻两幅图像之间的重合率可以通过航向角的大小来控制。在获得了多幅满足重合率的图像之后，在这些相邻图像的重合区域进行特征点的匹配，然后进行光束平差(Bundle Adjustment，BA)优化，使得图像之间的相对位置更为精确，然后对图像进行曝光补偿，寻找拼接线，最后通过变形处理，投影为一张图像可以对上述多幅图像进行拼接。具体的拼接方法如图11所示。采用该拼接算法可以扩大无人机的拍摄角度，为用户提供一种更广阔的拍摄视角，同时克服了现有技术中全景拍照速度较慢的技术问题，提供了一种更加快速的全景拍照方法。
在另外一个实施例中，在S205之后，S207之前，无人机图像采集方法还可以包括：
S206：改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
具体地，无人机可以具有智能背景识别及分割算法的功能，可以充分利用背景特性进行构图。
在一种可能的实现方式中，可以通过识别背景图像，通过改变无人机与目标拍摄对象之间的相对距离来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。即无人机围绕在目标拍摄对象周围的不同方位。可以获得不同背景照片。具体如图12所示。
在另一种可能的实现方式中，还可以通过识别当前图像的背景图像，根据背景图像调整无人机与目标拍摄对象之间的距离，从而改变目标拍摄对象在当前图像中的位置；其中，无人机与目标拍摄对象之间的距离包括水平距离及垂直距离。具体如图6所示。
例如，当识别出当前图像的背景图像为海边时，可以通过调整无人机与目标拍摄对象之间的水平距离及垂直距离调整进行构图，使得背景足够开阔。具体地，无人机与目标拍摄对象之间的垂直距离应该比目标拍摄对象的整体高度略高一米，无人机与目标拍摄对象之间的水平距离应该大约四五米。
在另一种可能的实现方式中，还可以通过识别当前图像的背景，根据背景调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离。当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，通过改变无人机的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置，或者通过改变搭载在无人机上的云台130的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。其中，第二预设条件可以是根据上一实施例中提到的用户预先设置的想要获得的拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离，第二预设条件还可以是根据上一实施例中提到的无人机自动获取的各种拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离。当需要获得多种拍摄效果时，可以分别在各种拍摄效果下确定与目标拍摄对象之间的距离后，再改变无人机的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置，以获得各种效果下的图片，以供用户选择，满足用户多样化的需求。
例如，当识别出当前图像的背景图像为景区中的主体时，即背景中有突出的拍摄对象时，则需要通过改变航向角及俯仰角进行构图，使得主体风景在画面中央，而人在侧边，以重点突出景点对象。
在另一种可能的实现方式中，还可以通过识别当前图像的背景，根据背景调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离。当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，根据背景调整与目标拍摄对象的相对位置，即无人机围绕在目标拍摄对象周围的不同方位。当与目标拍摄对象之间的相对位置满足第三预设条件后，通过改变无人机的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置，或者通过改变搭载在无人机上的云台130的航向角和/或俯仰角来改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。其中，第二预设条件可以是根据上一实施例中提到的用户预先设置的想要获得的拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离，第二预设条件还可以是根据上一实施例中提到的无人机自动获取的各种拍摄效果确定的与目标拍摄对象之间的距离。第三预设条件可以通过改变无人机在与目标拍摄对象之间的相对位置获取的不同的背景图像满足用户预先设置的要求，例如用户可以预先输入多个拍摄位置对应的方位，第三预设条件还可以是根据无人机自动获取的各种拍摄背景确定的与目标拍摄对象之间的相对位置。当需要多种拍摄效果时，可以分别在确定各种与目标拍摄对象之间的距离后，再调整与目标拍摄对象之间的相对位置，最后再调整航向角和/或俯仰角来改变当前图像的背景图像及目标拍摄对象在当前图像中的位置，以获得各种效果下的图片，以供用户选择，满足用户多样化的需求。
例如，在拍照过程中，无人机会始终跟随目标拍摄对象，所以目标拍摄对象一定在画面中，然后根据背景，先改变与目标拍摄对象之间的距离进行构图，如果是大景，则远离一些，如果是近景，则可以稍微靠近。然后再改变与目标拍摄对象之间的相对位置，将背景中的亮点特色调整到画面中。最后，通过判断在目标拍摄对象周围是否有重点拍摄对象，如果有则通过航向角和/或俯仰角将该重点对象放在画面中央，如果没有则将目标拍摄对象放在中央，进行构图。
在另一种可能的实现方式中，还可以通过查找与当前图像相似度超过第一阈值的对比图像；获取对比图像的拍摄参数；其中，拍摄参数包括与对比图像中的目标拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角，距离包括水平距离及垂直距离；根据对比图像的拍摄参数调整目标拍摄对象在当前图像中的位置。其中，第一阈值例如可以是80％、85％、90％等。当与当前图像相似度超过第一阈值的图像不止一个时，可以选取相似度最高的图像作为对比图像。
具体地，可以直接从网络汇总出各个场景的最佳照片，然后使用CNN算法对图像场景进行学习，训练模型，保存在无人机中。当触发无人机自动构图拍照时，可以直接通过CNN算法找出与当前图像最相近的对比图像，然后仿照该对比图像中的构图方式进行构图，采用这种方式可以综合各专业拍摄者之长，拍出精美图像。
具体地，根据对比图像中的拍摄对象在对比图像中的位置可以获取对比图像的拍摄参数，包括与拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角。再根据对比图像的拍摄参数调整无人机与目标拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角。从而获得与对比图像相似的构图方式，获得更好地拍摄效果。
本申请实施例提供了一种无人机图像采集方法，可以通过控制无人机起飞并获取目标拍摄对象，跟踪目标拍摄对象，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置是否满足图像采集条件，若满足条件则采集图像。实现无人机拍照过程的自动化，无需用户手动操作。进一步的，本申请实施例还提供了多种无人机自动构图方式，可以获得各种拍摄效果下的图片，用户提供多样化的选择，提升用户体验。
为了更好地理解上述实施例描述的无人机图像采集方法，本申请实施例还相应提供了一种无人机。如图13所示，无人机30至少可以包括：指令接收模块310、获取保存模块320、跟踪获取模块330及分析采集模块340；其中：
指令接收模块310用于接收起飞指令。
获取保存模块320，用于获取目标拍摄对象并保存目标拍摄对象的特征。
跟踪获取模块330用于根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像；其中，当前图像包括目标拍摄对象。
分析采集模块340用于分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
在一个可选的实施例中，如图14所示，指令接收模块310包括：第一检测单元3110、第一起飞单元3120；其中：
第一检测单元3110用于检测到触发起飞的指令后，搜索目标图像。
第一起飞单元3120用于当目标图像与预设图像匹配时，使无人机30产生升力。
在一个可选的实施例中，如图15所示，指令接收模块310包括：第二检测单元3130、第二起飞单元3140；其中：
第二检测单元3130用于检测无人机30的惯性测量单元数据的变化；
第二起飞单元3140用于若惯性测量单元数据的变化满足第一预设条件，使无人机30产生升力。
在一个可选的实施例中，如图16所示，分析采集模块340包括：分析判断单元3410、采集单元3420；其中：
分析判断单元3410用于分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则判断是否接收到图像采集指令；
采集单元3420用于若分析判断单元3410判断出接收到图像采集指令，则采集图像。
在一个可选的实施例中，无人机30还包括位置改变模块350，如图17所示，用于在跟跟踪获取模块330根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像之后，分析采集模块340分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；通过与目标拍摄对象之间的距离改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角；通过航向角和/或俯仰角改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选的实施例中，分析采集模块340具体用于分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像；其中，相邻两幅图像之间的重合率位于预设范围内。
无人机30还包括图像拼接模块360，如图18所示，用于在分析采集模块340采集至少两幅图像之后，拼接至少两幅图像。
在一个可选的实施例中，当前图像还包括背景图像。无人机30还包括位置改变模块350，如图17所示，用于在跟跟踪获取模块330根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像之后，分析采集模块340分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。分析采集模块340具体用于分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若根据所述当前图像的背景图像判断所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于调整与所述目标拍摄对象的相对位置。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于识别当前图像的背景图像，根据背景图像调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于识别当前图像的背景，根据背景调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
在一个可选的实施例中，位置改变模块350具体用于识别当前图像的背景，根据背景调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，根据背景调整与目标拍摄对象的相对位置；当与目标拍摄对象之间的相对位置满足第三预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
在一个可选的实施例中，无人机30除了包括指令接收模块310、获取保存模块320、跟踪获取模块330及分析采集模块340之外，还包括查找模块370、参数获取模块380、调整模块390，如图19所示，其中：
查找模块370用于查找与当前图像相似度超过第一阈值的对比图像。
参数获取模块380用于获取对比图像的拍摄参数；其中，拍摄参数包括与对比图像中的目标拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角；距离包括水平距离及垂直距离。
调整模块390用于根据对比图像的拍摄参数调整目标拍摄对象在当前图像中的位置。
本申请实施例中，无人机的各个模块的具体实现可参考上述各个方法实施例中相关内容的描述。
本申请实施例可以通过控制无人机起飞并获取目标拍摄对象，跟踪目标拍摄对象，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置是否满足图像采集条件，若满足条件则采集图像。实现无人机拍照过程的自动化，无需用户手动操作。进一步的，本申请实施例还提供了多种无人机自动构图方式，可以获得各种拍摄效果下的图片，用户提供多样化的选择，提升用户体验。
再请参见图20，图20为本申请实施例提供的另一种无人机的结构示意图。如图20所示，无人机40至少可以包括：存储器410、处理器420，存储器410与处理器420之间通过总线430相连。
存储器410用于存储无人机图像采集程序；
处理器420，用于调用存储器410中的无人机图像采集程序并执行：
接收起飞指令；获取目标拍摄对象并保存目标拍摄对象的特征；根据所述目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像；其中，当前图像包括目标拍摄对象；分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
在一个可选地实施例中，处理器420接收起飞指令包括：检测到触发起飞的指令后，搜索目标图像；当目标图像与预设图像匹配时，使无人机产生升力。
在一个可选地实施例中，处理器420接收起飞指令包括：检测无人机的惯性测量单元数据的变化；若惯性测量单元数据的变化满足第一预设条件，使无人机产生升力。
在一个可选地实施例中，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，处理器420采集图像包括：若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则判断是否接收到图像采集指令；若接收到图像采集指令，则采集图像。
在一个可选地实施例中，根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像之后，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，处理器420还用于：改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；通过与目标拍摄对象之间的距离改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角；通过航向角和/或俯仰角改变目标拍摄对象在当前图像中的位置。
在一个可选地实施例中，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，处理器420采集图像包括：若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像；其中，相邻两幅图像之间的重合率位于预设范围内；若判断目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像之后，处理器420还用于：拼接至少两幅图像。
在一个可选地实施例中，当前图像还包括背景图像。根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像之后，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，处理器420还用于：改变目标拍摄对象在当前图像中的位置；若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，处理器420采集图像包括：若根据当前图像的背景图像判断目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：调整与目标拍摄对象的相对位置。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：识别当前图像的背景图像，根据背景图像调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：识别当前图像的背景，根据背景调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
在一个可选地实施例中，处理器420改变目标拍摄对象在当前图像中的位置包括：识别所当前图像的背景，根据所背景调整与目标拍摄对象之间的距离；其中，距离包括水平距离及垂直距离；当与目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，根据背景调整与目标拍摄对象的相对位置；当与目标拍摄对象之间的相对位置满足第三预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
在一个可选地实施例中，根据目标拍摄对象的特征跟踪目标拍摄对象，获取当前图像之后，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置，若目标拍摄对象在当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，处理器420还用于：查找与当前图像相似度超过第一阈值的对比图像；获取对比图像的拍摄参数；其中，拍摄参数包括与对比图像中的目标拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角；距离包括水平距离及垂直距离；根据对比图像的拍摄参数调整目标拍摄对象在当前图像中的位置。
本申请实施例可以通过控制无人机起飞并获取目标拍摄对象，跟踪目标拍摄对象，分析目标拍摄对象在当前图像中的位置是否满足图像采集条件，若满足条件则采集图像。实现无人机拍照过程的自动化，无需用户手动操作。进一步的，本申请实施例还提供了多种无人机自动构图方式，可以获得各种拍摄效果下的图片，用户提供多样化的选择，提升用户体验。
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。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (21)

1.一种输入起飞指令的方法，其特征在于，包括：
检测到触发起飞的指令后，搜索目标图像；
当所述目标图像与预设图像匹配时，使无人机产生升力；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述目标图像与预设图像匹配时，使所述无人机产生升力，包括：
当所述目标图像与所述预设图像的相似度大于阈值时，确认所述目标图像与所述预设图像匹配，并使所述无人机产生升力。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像之后，还包括：
分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置；
若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像包括：
若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则判断是否接收到图像采集指令；
若接收到图像采集指令，则采集图像。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像之后，所述分析所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像之前，所述方法还包括：
查找与所述当前图像相似度超过第一阈值的对比图像；
获取所述对比图像的拍摄参数；其中，所述拍摄参数包括与所述对比图像中的目标拍摄对象之间的距离、航向角及俯仰角；所述距离包括水平距离及垂直距离；
根据所述对比图像的拍摄参数调整所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置。
6.一种输入起飞指令的方法，其特征在于，包括：
检测无人机的惯性测量单元数据的变化；
若所述惯性测量单元数据的变化满足第一预设条件，使所述无人机产生升力；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述惯性测量单元包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，所述加速度计用于检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，所述陀螺仪用于检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件是无人机的水平倾角不超过第一范围，且加速度超过第二范围。
9.一种无人机图像采集方法，其特征在于，包括：
接收起飞指令；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；
改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置；
若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：
调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离；
通过与所述目标拍摄对象之间的距离改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：
调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离；
当与所述目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角；
通过所述航向角和/或俯仰角改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像包括：
若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像；其中，相邻两幅图像之间的重合率位于预设范围内；
若判断所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集至少两幅图像之后，所述方法还包括：拼接所述至少两幅图像。
13.如权利要求9述的方法，其特征在于，所述当前图像还包括背景图像；所述若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像包括：
若根据所述当前图像的背景图像判断所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：调整与所述目标拍摄对象的相对位置。
15.如权利要求13述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：
识别所述当前图像的背景图像，根据所述背景图像调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：
识别所述当前图像的背景，根据所述背景调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离；
当与所述目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置，包括：
识别所述当前图像的背景，根据所述背景调整与所述目标拍摄对象之间的距离；其中，所述距离包括水平距离及垂直距离；
当与所述目标拍摄对象之间的距离满足第二预设条件后，根据所述背景调整与所述目标拍摄对象的相对位置；
当与所述目标拍摄对象之间的相对位置满足第三预设条件后，调整航向角和/或俯仰角。
18.一种无人机，其特征在于，包括：
存储器，用于存储无人机图像采集程序；
处理器，用于调用所述存储器中的无人机图像采集程序并执行：
检测到触发起飞的指令后，搜索目标图像；
当所述目标图像与预设图像匹配时，使所述无人机产生升力；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象。
19.一种无人机，其特征在于，包括：
存储器，用于存储无人机图像采集程序；
处理器，用于调用所述存储器中的无人机图像采集程序并执行：
检测所述无人机的惯性测量单元数据的变化；
若所述惯性测量单元数据的变化满足第一预设条件，使所述无人机产生升力；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象。
20.一种无人机，其特征在于，包括：
存储器，用于存储无人机图像采集程序；
处理器，用于调用所述存储器中的无人机图像采集程序并执行：
接收起飞指令；
获取目标拍摄对象，所述目标拍摄对象由用户在起飞前手动设置或由所述无人机产生升力后在起飞过程中搜索得到；
提取并保存所述目标拍摄对象的特征；
根据所述目标拍摄对象的特征跟踪所述目标拍摄对象，获取当前图像；其中，所述当前图像包括目标拍摄对象；
改变所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置；
若所述目标拍摄对象在所述当前图像中的位置满足图像采集条件，则采集图像。
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时执行如权利要求1-17任一项所述的方法。
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