JP2020042854A - System and method for selecting operation mode of mobile platform - Google Patents
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Abstract
Description
開示されている実施形態は、一般に、モバイルプラットフォームの動作に関し、且つ、更に詳しくは、限定を伴うことなしに、広い高さの範囲内においてモバイルプラットフォームを動作させるシステム及び方法に関する。 The disclosed embodiments relate generally to the operation of a mobile platform, and more particularly, without limitation, to a system and method for operating a mobile platform within a wide range of heights.
無人航空機(「Unmanned Aerial Vehicle:UAV」)は、一般に、視覚技術を介してナビゲートされるか又はその他の方法で操作されている。但し、視覚技術の性能及び精度は、限られており、且つ、UAVの高さに従って変化する可能性がある。 Unmanned aerial vehicles ("Unmanned Aerial Vehicles: UAVs") are commonly navigated or otherwise manipulated via visual techniques. However, the performance and accuracy of vision technology is limited and may change according to the height of the UAV.
現時点において利用可能な視覚技術は、特定の高さの範囲内においてしか、その性能及び精度を保証することができない。視覚技術の固有の欠点に起因し、相対的に小さな又は大きな高さにおいて、モバイルプラットフォームを動作させる精度は、限られており、且つ、保証不能である。 Currently available vision techniques can only guarantee their performance and accuracy within a certain height range. Due to the inherent shortcomings of vision technology, the accuracy of operating a mobile platform at relatively small or large heights is limited and cannot be guaranteed.
以上の理由に鑑み、広い高さの範囲内においてモバイルプラットフォームを効果的に動作させるシステム及び方法に対するニーズが存在している。 In view of the above, there is a need for a system and method for effectively operating a mobile platform within a wide range of heights.
本明細書において開示されている第1の態様によれば、モバイルプラットフォームの動作モードを選択する方法が開示され、この方法は、
モバイルプラットフォームの高さグレードを検出するステップと、
検出の結果に従ってモバイルプラットフォームの動作モードを選択するステップと
を有する。
According to a first aspect disclosed herein, a method for selecting an operation mode of a mobile platform is disclosed, the method comprising:
Detecting the height grade of the mobile platform;
Selecting an operation mode of the mobile platform according to a result of the detection.
開示されている方法の例示用の実施形態において、高さグレードを検出するステップは、モバイルプラットフォームの高さを判定するステップ及び/又はモバイルプラットフォームの観点からの遠隔物体の第1及び第2画像の間の差異を判定するステップを有する。 In an exemplary embodiment of the disclosed method, the step of detecting the height grade comprises the step of determining the height of the mobile platform and / or the first and second images of the remote object from the perspective of the mobile platform. Determining the difference between the two.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、判定ステップは、バロメータ、超音波検出器、及び/又は全地球測位システム(「Global Positioning System:GPS」)を介して高さを取得するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the determining step obtains a height via a barometer, an ultrasonic detector, and / or a global positioning system ("GPS"). With steps.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、判定ステップは、モバイルプラットフォームと関連付けられた双眼撮像システムによって、キャプチャされた物体の第1及び第2画像の間の差異を取得するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the determining comprises obtaining a difference between the first and second images of the captured object by a binocular imaging system associated with the mobile platform. Have.
開示されている方法の例示用の実施形態は、高さ及び/又は差異の値に基づいて動作モードを分類するステップを更に有する。 An exemplary embodiment of the disclosed method further comprises classifying the operating mode based on the height and / or difference values.
開示されている方法の例示用の実施形態は、第1高さモードで動作するようにモバイルプラットフォームを起動するステップを更に有する。 An exemplary embodiment of the disclosed method further comprises activating the mobile platform to operate in the first height mode.
開示されている方法の例示用の実施形態において、第1高さモードは、超低高度単眼モードを有する。 In an exemplary embodiment of the disclosed method, the first height mode comprises a very low altitude monocular mode.
開示されている方法の例示用の実施形態は、運動するプラットフォームの距離センサを提供して、超低高度単眼モードを支援するステップを更に有する。 An exemplary embodiment of the disclosed method further comprises providing a moving platform distance sensor to support an ultra-low altitude monocular mode.
開示されている方法の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さグレードに基づいて動作モードをスイッチングするステップを有し、且つ、この場合に、高さグレードは、判定された高さ及び判定された差異のうちの少なくとも1つに基づいて判定される。 In an exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode comprises switching the operating mode based on the height grade, and wherein the height grade is determined. The determination is based on at least one of the height and the determined difference.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第1高さ閾値を上回っている際に、モバイルプラットフォームを第2高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting the operating mode comprises switching the mobile platform to a second height mode when the height is above a first height threshold. Having.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、差異が第1差異閾値未満である際に、モバイルプラットフォームを第2高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode comprises switching the mobile platform to a second height mode when the difference is less than a first difference threshold.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第1高さ閾値を上回ると共に差異が第1差異閾値未満である際にモバイルプラットフォームを第2高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the step of selecting an operation mode includes the step of: when the height is above a first height threshold and the difference is below a first difference threshold, the mobile platform is brought into a second position. Switching to a height mode.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、モバイルプラットフォームを第2高さモードにスイッチングするステップは、第1解像度を有するステレオ視覚モードを選択するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, switching the mobile platform to the second height mode comprises selecting a stereo vision mode having a first resolution.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、差異が第3差異閾値以下である際にモバイルプラットフォームを第3高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode includes switching the mobile platform to a third height mode when the difference is less than or equal to a third difference threshold.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、モバイルプラットフォームを第3高さモードにスイッチングするステップは、双眼撮像デバイスから改善された解像度を有するステレオ視覚モードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, switching the mobile platform to a third height mode comprises switching from a binocular imaging device to a stereo vision mode with improved resolution.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第3高さ閾値を上回っている際にモバイルプラットフォームを第4高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting the operating mode comprises switching the mobile platform to a fourth height mode when the height is above a third height threshold. Have.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第3高さ閾値を上回ると共に差異が第5差異閾値未満である際にモバイルプラットフォームを第4高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the step of selecting an operation mode comprises the step of: setting the mobile platform to a fourth when the height is above a third height threshold and the difference is below a fifth difference threshold. Switching to a height mode.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、モバイルプラットフォームを第4高さモードにスイッチングするステップは、双眼撮像デバイスをバロメータ、GPS、及び/又はモバイルプラットフォームとグラウンドレベルとの間の垂直方向距離の視覚的計測の組合せにおける高高度単眼モードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the step of switching the mobile platform to the fourth height mode includes the step of switching the binocular imaging device to a barometer, GPS, and / or vertical between the mobile platform and ground level. Switching to a high altitude monocular mode in a combination of visual measurement of directional distance.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第4高さ閾値未満である際にモバイルプラットフォームを第3高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode comprises switching the mobile platform to a third height mode when the height is less than a fourth height threshold. .
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第4高さ閾値未満であると共に差異が第6差異閾値を上回る際にモバイルプラットフォームを第3高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the step of selecting an operation mode comprises the step of: setting the mobile platform to a third when the height is less than a fourth height threshold and the difference is above a sixth difference threshold. Switching to a height mode.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、差異が第4差異閾値を上回る際にモバイルプラットフォームを第2高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode comprises switching the mobile platform to a second height mode when the difference exceeds a fourth difference threshold.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第2高さ閾値未満である際にモバイルプラットフォームを第1高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting an operating mode comprises switching the mobile platform to a first height mode when the height is less than a second height threshold. .
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、動作モードを選択するステップは、高さが第2高さ閾値未満であると共に差異が第2差異閾値を上回る際にモバイルプラットフォームを第1高さモードにスイッチングするステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the step of selecting an operation mode comprises the steps of: first, when the height is less than a second height threshold and the difference is greater than a second difference threshold, the mobile platform is first. Switching to a height mode.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、第2差異閾値は、第1差異閾値を上回っており、
第1及び第2差異閾値のうちの少なくとも1つは、第3及び第4差異閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、
第3差異閾値は、第4差異閾値を上回っており、
第3及び第4差異閾値のうちの少なくとも1つは、第5及び第6差異閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、且つ、
前記第6差異閾値は、第5差異を上回っている。
In another exemplary embodiment of the disclosed method, the second difference threshold is greater than the first difference threshold;
At least one of the first and second difference thresholds is greater than at least one of the third and fourth difference thresholds;
The third difference threshold is higher than the fourth difference threshold,
At least one of the third and fourth difference thresholds is greater than at least one of the fifth and sixth difference thresholds; and
The sixth difference threshold is higher than the fifth difference.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、
第1高さ閾値は、第2高さ閾値を上回っており、
第3及び第4高さ閾値のうちの少なくとも1つは、第1及び第2高さ閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、且つ、
第3高さ閾値は、第4高さ閾値を上回っている。
In another exemplary embodiment of the disclosed method,
The first height threshold is greater than the second height threshold,
At least one of the third and fourth height thresholds is greater than at least one of the first and second height thresholds, and
The third height threshold is higher than the fourth height threshold.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、第1及び第2画像の差異を判定するステップは、
第1画像から複数の特徴点を選択するステップと、
第1画像の特徴点を第2画像の点とマッチングするステップと
を有する。
In another exemplary embodiment of the disclosed method, determining the difference between the first and second images comprises:
Selecting a plurality of feature points from the first image;
Matching feature points of the first image with points of the second image.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、特徴点は、第1画像又は第2画像のピクセルを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the feature points comprise pixels of a first image or a second image.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、複数の特徴点をマッチングするステップは、
第2画像をスキャンして第1画像の選択された特徴点にマッチングする第2画像の点を選択するステップと、
第1画像の選択された特徴点と第2画像の点との間の類似性を算出するステップと
を有する。
In another exemplary embodiment of the disclosed method, matching the plurality of feature points comprises:
Scanning the second image to select points in the second image that match selected feature points in the first image;
Calculating the similarity between the selected feature point of the first image and the point of the second image.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、類似性を算出するステップは、
領域のそれぞれの点ペアの強度を比較して選択された特徴点の周りの第1領域を表す第1二値ストリングを構築することにより、第1二値安定独立基本特徴(「Binary Robust Independent Elementary Feature:BRIEF」)記述子を生成するステップと、
第2領域のそれぞれの点ペアの強度を比較して第2画像の点の周りの第2領域を表す第2二値ストリングを構築することにより、第2BRIEF記述子を生成するステップと、
第1BRIEF記述子と第2BRIEF記述子との間のハミング距離が第1ハミング閾値未満である際に、第2画像の点が、選択された特徴点とマッチングしていると判定するステップとを有する。
In another exemplary embodiment of the disclosed method, calculating the similarity comprises:
By comparing the intensities of each point pair in the region and constructing a first binary string representing the first region around the selected feature point, the first binary stable independent basic feature ("Binary Robust Independent Elementary"). Generating a Feature: BRIEF ") descriptor;
Generating a second BRIFF descriptor by comparing the intensities of each point pair of the second region to construct a second binary string representing the second region around the point of the second image;
Determining that a point in the second image matches the selected feature point when the Hamming distance between the first and second BRIEF descriptors is less than a first Hamming threshold. .
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、類似性を算出するステップは、第1画像の選択された特徴点を第2画像上の点を中心としてセンタリングされた3×3ピクセルエリアと比較するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, calculating the similarity comprises selecting selected feature points of the first image from a 3 × 3 pixel area centered about a point on the second image. Comparing with.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、比較ステップは、カラー画像のそれぞれのピクセルのそれぞれのカラー成分ごとの差の合計又は白黒画像のそれぞれのピクセルのグレースケール値の差の合計を比較するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the comparing step comprises summing a difference for each color component of each pixel of the color image or a sum of differences of grayscale values of each pixel of the black and white image. .
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、差異を判定するステップは、特徴点の差異の平均値に基づいて差異を取得するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, determining the differences comprises obtaining the differences based on an average of the differences of the feature points.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、差異を判定するステップは、1つ又は複数の特徴点を選択し、且つ、選択された特徴点の差異に基づいて差異を取得するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, determining the difference comprises selecting one or more feature points and obtaining the difference based on the difference between the selected feature points. Having.
本明細書に開示されている別の態様によれば、開示されている方法の上述の実施形態のうちのいずれか1つに従って検出プロセスを実行するように構成されたモバイルプラットフォームの動作モードを選択するシステムが開示される。 According to another aspect disclosed herein, selecting an operating mode of a mobile platform configured to perform a detection process according to any one of the above-described embodiments of the disclosed method. A system for performing the above is disclosed.
本明細書において開示されている別の実施形態によれば、開示されている方法の上述の実施形態のうちのいずれか1つに従って検出プロセスを実行するように構成されたモバイルプラットフォームの動作モードを選択する命令を有するコンピュータプログラム製品が開示される。 According to another embodiment disclosed herein, a mode of operation of a mobile platform configured to perform a detection process according to any one of the above-described embodiments of the disclosed method is provided. A computer program product having instructions for selecting is disclosed.
本明細書において開示されている別の態様によれば、モバイルプラットフォームの動作モードを選択する装置が開示され、装置は、
モバイルプラットフォームと関連付けられた双眼撮像デバイスと、
プロセッサであって、
モバイルプラットフォームの高さグレードを検出し、且つ、
検出の結果に従ってモバイルプラットフォームの動作モードを選択する
ために構成されたプロセッサと
を有する。
According to another aspect disclosed herein, an apparatus for selecting an operation mode of a mobile platform is disclosed, wherein the apparatus comprises:
A binocular imaging device associated with the mobile platform;
A processor,
Detect height grade of mobile platform, and
A processor configured to select an operation mode of the mobile platform according to a result of the detection.
開示されている装置の例示用の実施形態において、プロセッサは、モバイルプラットフォームの高さ、及び/又はモバイルプラットフォームの観点からの遠隔物体の第1及び第2画像の間の差異を判定するように構成されている。 In an exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to determine a height of the mobile platform and / or a difference between the first and second images of the remote object from the perspective of the mobile platform. Have been.
開示されている装置の例示用の実施形態は、モバイルプラットフォームの高さを取得するためモバイルプラットフォームと関連付けられたバロメータを更に有する。 Example embodiments of the disclosed apparatus further include a barometer associated with the mobile platform to obtain a height of the mobile platform.
開示されている装置の例示用の実施形態は、モバイルプラットフォームの高さを取得するためモバイルプラットフォームと関連付けられた超音波検出器を更に有する。 Example embodiments of the disclosed apparatus further include an ultrasonic detector associated with the mobile platform to obtain a height of the mobile platform.
開示されている装置の例示用の実施形態は、モバイルプラットフォームの高さ及び/又は位置を取得するためモバイルプラットフォームと関連付けられたGPSを更に有する。 Example embodiments of the disclosed device further include a GPS associated with the mobile platform to obtain the height and / or location of the mobile platform.
開示されている装置の例示用の実施形態において、プロセッサは、モバイルプラットフォームと関連付けられた双眼撮像システムによって、キャプチャされる物体の第1及び第2画像の間の差異を取得するように構成されている。 In an exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to obtain a difference between the first and second images of the captured object by a binocular imaging system associated with the mobile platform. I have.
開示されている装置の例示用の実施形態において、モバイルプラットフォームの動作モードは、高さ値及び/又は差異値に基づいて分類される。 In an exemplary embodiment of the disclosed device, the operating modes of the mobile platform are categorized based on height values and / or difference values.
開示されている装置の例示用の実施形態において、プロセッサは、第1高さモードで、動作するようにモバイルプラットフォームを初期化するように構成されている。 In an exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to initialize the mobile platform to operate in the first height mode.
開示されている装置の例示用の実施形態において、第1高さモードは、超低高度単眼モードを有する。 In an exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the first height mode comprises a very low altitude monocular mode.
開示されている装置の例示用の実施形態において、超低高度単眼モードを支援するため、運動するプラットフォームの距離センサが提供されている。 In an exemplary embodiment of the disclosed device, a moving platform distance sensor is provided to support ultra-low altitude monocular mode.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さグレードに基づいて動作モードをスイッチングするように構成されており、且つ、この場合に、高さグレードは、判定された高さ及び判定された差異のうちの少なくとも1つに基づいて判定される。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch the operating mode based on the height grade, and wherein the height grade is determined. The determination is based on at least one of the height and the determined difference.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第1高さ閾値を上回る際に第2高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a second height mode when the height exceeds a first height threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、差異が第1差異閾値未満である際に第2高さにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to the second height when the difference is less than the first difference threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第1高さ閾値を上回ると共に差異が第1差異閾値未満である際に第2高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a second height mode when the height is above a first height threshold and the difference is below a first difference threshold. It is configured.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第2高さモードは、第1解像度を有するステレオ視覚モードを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed device, the second height mode comprises a stereo vision mode having a first resolution.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、差異が第3差異閾値以下である際に第3高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a third height mode when the difference is less than or equal to a third difference threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第3高さモードは、改善された解像度を有するステレオ視覚モードである。 In another exemplary embodiment of the disclosed device, the third height mode is a stereo vision mode with improved resolution.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第3高さ閾値を上回る際に第4高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a fourth height mode when the height exceeds a third height threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第3高さ閾値を上回ると共に差異が第5差異閾値未満である際に第4高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a fourth height mode when the height is above a third height threshold and the difference is below a fifth difference threshold. It is configured.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第4高さモードは、バロメータ、GPS、及び/又はモバイルプラットフォームとグラウンドレベルとの間の垂直方向距離の視覚的計測の組合せにおける高高度単眼モードである。 In another exemplary embodiment of the disclosed device, the fourth height mode is a high altitude in a combination of barometer, GPS, and / or a visual measurement of the vertical distance between the mobile platform and ground level. It is a monocular mode.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第4高さ閾値未満である際に第3高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a third height mode when the height is less than a fourth height threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第4高さ閾値未満であると共に差異が第6差異閾値を上回る際に第3高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a third height mode when the height is less than a fourth height threshold and the difference is above a sixth difference threshold. It is configured.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、差異が第4差異閾値を上回る際に第2高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a second height mode when the difference exceeds a fourth difference threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第2高さ閾値未満である際に第1高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a first height mode when the height is less than a second height threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、高さが第2高さ閾値未満であると共に差異が第2差異閾値を上回る際に第1高さモードにスイッチングするように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to switch to a first height mode when the height is less than a second height threshold and the difference exceeds a second difference threshold. It is configured.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第2差異閾値は、第1差異閾値を上回っており、
第1及び第2差異閾値のうちの1つ又は両方は、第3及び第4差異閾値のうちの1つ又は複数を上回っており、
第3差異閾値は、第4差異閾値を上回っており、
第3及び第4差異閾値のうちの1つ又は複数は、第5及び第6差異閾値のうちの1つ又は複数を上回っており、且つ、
第6差異閾値は、第5閾値を上回っている。
In another exemplary embodiment of the disclosed device, the second difference threshold is greater than the first difference threshold;
One or both of the first and second difference thresholds is greater than one or more of the third and fourth difference thresholds;
The third difference threshold is higher than the fourth difference threshold,
One or more of the third and fourth difference thresholds is greater than one or more of the fifth and sixth difference thresholds, and
The sixth difference threshold is higher than the fifth threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第1高さ閾値は、第2高さ閾値を上回っており、
第3及び第4高さ閾値のうちのいずれか1つは、第1及び第2高さ閾値を上回っており、且つ、
第3高さ閾値は、第4閾値を上回っている。
In another exemplary embodiment of the disclosed device, the first height threshold is greater than the second height threshold,
Any one of the third and fourth height thresholds is greater than the first and second height thresholds, and
The third height threshold is higher than the fourth threshold.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、無人航空機(「UAV」)の高さとUAVの観点からの差異を判定するように構成されており、且つ、
ここで、プロセッサは、判定に従ってUAVの動作モードを選択するように構成されている。
In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to determine a height of the unmanned aerial vehicle (“UAV”) and a difference from a UAV perspective, and
Here, the processor is configured to select an operation mode of the UAV according to the determination.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第1画像上の複数の特徴点を選択すると共に第1画像の複数の特徴点を第2画像の点とマッチングするように、構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to select a plurality of feature points on the first image and match the plurality of feature points of the first image with points of the second image. ,It is configured.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、特徴点は、第1画像又は第2画像のピクセルを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the feature points comprise pixels of a first image or a second image.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、差異は、少なくとも5つのピクセルであり、且つ、第1画像又は第2画像の幅の5分の1を上回っていない。 In another exemplary embodiment of the disclosed device, the difference is at least 5 pixels and does not exceed one fifth of the width of the first or second image.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第2画像をスキャンして第1画像の選択された特徴点にマッチングする第2画像の点を識別すると共に第1画像の選択された特徴点と点の間の類似性を算出するように、構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor scans the second image to identify points in the second image that match selected feature points of the first image, and processes the first image. It is configured to calculate the similarity between the selected feature points and the points.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、
領域のそれぞれの点ペアの強度を比較して選択された特徴点の周りの第1領域を表す第1二値ストリングを構築することにより、第1二値安定独立基本特徴(「BRIEF」)記述子を生成し、
第2領域のそれぞれの点ペアの強度を比較して第2画像の点の周りの第2領域を表す第2二値ストリングを構築することにより、第2BRIEF記述子を生成し、且つ、
第1BRIEF記述子と第2BRIEF記述子との間のハミング距離が第1ハミング閾値未満である際に、第2画像の点が、選択された特徴点にマッチングしていると判定するように構成されている。
In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor comprises:
A first binary stable independent basic feature ("BRIEF") description by constructing a first binary string representing a first region around the selected feature point by comparing the intensity of each point pair in the region. Create a child,
Generating a second BRIFF descriptor by comparing the intensities of each point pair of the second region to construct a second binary string representing the second region around the point of the second image; and
When the Hamming distance between the first BRIEF descriptor and the second BRIEF descriptor is less than the first Hamming threshold, it is configured to determine that the point of the second image matches the selected feature point. ing.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、類似性は、第1画像の選択された特徴点を第2画像上の点を中心としてセンタリングされた3×3ピクセルエリアと比較することにより、算出される。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the similarity is comparing a selected feature point of the first image with a 3 × 3 pixel area centered about a point on the second image. Is calculated by
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、3×3ピクセルエリアは、カラー画像のそれぞれのピクセルのそれぞれの色成分ごとの差の合計又は白黒画像のそれぞれのピクセルのグレースケール値の差の合計により、比較される。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the 3 × 3 pixel area is the sum of the differences for each color component of each pixel of the color image or the grayscale value of each pixel of the black and white image. They are compared by the sum of the differences.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、差異は、特徴差異の平均値に基づいて判定される。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the differences are determined based on an average of the feature differences.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、プロセッサは、1つ又は複数の特徴点を選択すると共に選択された特徴点の特徴差異に基づいて差異を取得するように、構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed apparatus, the processor is configured to select one or more feature points and obtain a difference based on a feature difference of the selected feature points. I have.
本明細書において開示されている別の態様によれば、モバイルプラットフォームの動作モードを判定する方法が開示され、方法は、
モバイルプラットフォームの高さグレードを検出するステップと、
検出の結果に基づいて1つ又は複数のセンサを選択するステップと、
選択されたセンサから計測を取得するステップと
を有し、
この場合に、高さグレードは、4つの高さグレードのグループから選択される。
According to another aspect disclosed herein, a method for determining a mode of operation of a mobile platform is disclosed, the method comprising:
Detecting the height grade of the mobile platform;
Selecting one or more sensors based on the result of the detection;
Obtaining a measurement from the selected sensor,
In this case, the height grade is selected from a group of four height grades.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、1つ又は複数のセンサを選択するステップは、第1高さグレードにおいて1つの画像センサを選択するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting one or more sensors comprises selecting one image sensor at a first height grade.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、1つ又は複数のセンサを選択するステップは、第1高さグレードにおいて1つの画像センサ及び距離センサを選択するステップを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting one or more sensors comprises selecting an image sensor and a distance sensor at a first height grade.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、距離センサは、超音波検出器及び/又はレーザー検出デバイスを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the distance sensor has an ultrasonic detector and / or a laser detection device.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、1つ又は複数のセンサを選択するステップは、第2高さグレードにおいて少なくとも2つの画像センサを選択するステップを更に有し、
この場合に、少なくとも2つの画像センサは、第1解像度を有する。
In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting one or more sensors further comprises selecting at least two image sensors at a second height grade.
In this case, at least two image sensors have a first resolution.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、1つ又は複数のセンサを選択するステップは、第3高さグレードにおいて第2解像度を有する少なくとも2つの画像センサを選択するステップを更に有し、第2解像度は、改善された解像度である。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting one or more sensors further comprises selecting at least two image sensors having a second resolution at a third height grade. However, the second resolution is an improved resolution.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、第2解像度は、第1解像度を上回っている。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the second resolution is greater than the first resolution.
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、1つ又は複数のセンサを選択するステップは、第4高さグレードにおいて1つの画像センサ及び1つの高さセンサを選択するステップを更に有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, selecting one or more sensors further comprises selecting one image sensor and one height sensor in a fourth height grade. .
開示されている方法の別の例示用の実施形態において、高さセンサは、バロメータ及び/又は全地球測位システム(「GPS」)を有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed method, the height sensor comprises a barometer and / or a global positioning system ("GPS").
本明細書に開示されている別の態様によれば、モバイルプラットフォームの飛行動作システムが開示され、システムは、
モバイルプラットフォームの高さグレードを検出する高さセンサと、
検出された高さグレードに基づいて1つ又は複数のセンサを選択すると共に選択されたセンサから計測値を取得するように構成されたプロセッサとを有し、
この場合に、高さグレードは、4つの高さグレードの群から選択される。
According to another aspect disclosed herein, a mobile platform flight operation system is disclosed, the system comprising:
A height sensor that detects the height grade of the mobile platform;
A processor configured to select one or more sensors based on the detected height grade and obtain measurements from the selected sensors;
In this case, the height grade is selected from a group of four height grades.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第1高さグレードにおいて1つの画像センサを選択するように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the processor is configured to select one image sensor at a first height grade.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第1高さグレードにおいて1つの画像センサ及び距離センサを選択するように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the processor is configured to select one image sensor and one distance sensor at a first height grade.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、高さセンサは、距離センサを有し、且つ、この場合に、距離センサは、超音波検出器及び/又はレーザー検出デバイスを有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the height sensor comprises a distance sensor, and in this case, the distance sensor comprises an ultrasonic detector and / or a laser detection device.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第2高さグレードにおいて少なくとも2つの画像センサを選択するように構成されており、
この場合に、少なくとも2つの画像センサは、第1解像度を有する。
In another exemplary embodiment of the disclosed system, the processor is configured to select at least two image sensors at the second height grade,
In this case, at least two image sensors have a first resolution.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第3高さグレードにおいて第2解像度を有する少なくとも2つの画像センサを選択するように構成されており、第2解像度は、改善された解像度である。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the processor is configured to select at least two image sensors having a second resolution at a third height grade, wherein the second resolution is improved. Resolution.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、第2解像度は、第1解像度を上回っている。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the second resolution is greater than the first resolution.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、プロセッサは、第4高さグレードにおいて1つの画像センサ及び1つの高さセンサを選択するように構成されている。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the processor is configured to select one image sensor and one height sensor in a fourth height grade.
開示されているシステムの別の例示用の実施形態において、高さセンサは、バロメータ及び/又は全地球測位システム(「GPS」)を有する。 In another exemplary embodiment of the disclosed system, the height sensor comprises a barometer and / or a global positioning system ("GPS").
添付図面は、縮尺が正確ではなく、且つ、類似の構造又は機能の要素は、一般に、図面の全体を通じて、例示を目的として同一の参照符号によって表されていることに留意されたい。又、添付図面は、好適な実施形態の説明の促進を意図したものに過ぎないことにも留意されたい。添付図面は、記述されている実施形態の全ての側面を示すものではなく、且つ、本開示の範囲を限定するものでもない。 It is noted that the accompanying drawings are not to scale, and that elements of similar structure or function are generally denoted by the same reference numerals throughout the drawings for purposes of illustration. It should also be noted that the accompanying drawings are only intended to facilitate a description of the preferred embodiment. The accompanying drawings do not illustrate every aspect of the described embodiments, and do not limit the scope of the disclosure.
一般には、UAVを動作させるために、ステレオ視覚技術を使用する無人航空機(「UAV」)のナビゲーションは、実行されている。但し、ステレオ視覚技術の精度は、限られており、且つ、高さに従って変化する可能性がある。 Generally, navigation of an unmanned aerial vehicle ("UAV") that uses stereo vision technology to operate a UAV is performed. However, the accuracy of stereo vision technology is limited and can vary with height.
ステレオ視覚システムは、一般的に、2つのレンズのそれぞれによって観察されるシーンのオーバーラップエリアを検討することにより、ナビゲーションを実行している。従来のステレオ視覚システムのレンズの間におけるベースライン長は、一般的に、4センチメートル〜20センチメートルである。但し、ステレオ視覚技術の適用可能な高さの範囲は、ベースライン長によって限定されている。換言すれば、計測可能な高さの範囲は、ベースライン長によって制限されている。 Stereo vision systems typically perform navigation by considering the overlap area of the scene viewed by each of the two lenses. The baseline length between the lenses of a conventional stereo vision system is typically between 4 and 20 centimeters. However, the range of applicable heights of the stereo vision technique is limited by the baseline length. In other words, the range of measurable height is limited by the baseline length.
シーンのオーバーラップエリアに依存して、UAVは操作されている。例えば、低高度の場合、双眼撮像システムのレンズとグラウンドとの間の距離は短すぎるため、双眼撮像デバイスのレンズによって観察されるそれぞれのシーンの間に使用可能なオーバーラップエリアを形成できない。一方、非常に高い高度においては、ステレオ視覚システムのレンズとグラウンドとの間の距離は、長すぎる。このようなケースにおいては、長い距離は、ステレオ視覚システムの2つのレンズの間に短いベースラインを生成し、この結果、不正確な計算結果がもたらされる。 The UAV is operated depending on the overlap area of the scene. For example, at low altitudes, the distance between the lens of the binocular imaging system and the ground is too short to form a usable overlap area between each scene viewed by the lens of the binocular imaging device. On the other hand, at very high altitudes, the distance between the lens of the stereo vision system and the ground is too long. In such cases, a long distance creates a short baseline between the two lenses of the stereo vision system, which results in inaccurate calculation results.
現時点において入手可能なステレオ視覚ナビゲーションシステムは、ベースライン長によって制限されている。そのため、モバイルシステムの高さ及び差異に基づいて様々な高さに動作モードの間でスイッチングすることにより、UAVを動作させる要件を満たすことができるモバイルシステム及び方法は、望ましいものであり得る。且つ、このモバイルシステム及び方法は、UAVシステム及びその他のモバイルシステムなどのシステムの場合、深度を正確に計測するために、基礎を提供することができる。この結果は、図1に開示されている一実施形態に従って実現することができる。 Currently available stereo visual navigation systems are limited by baseline length. Thus, a mobile system and method that can meet the requirements for operating a UAV by switching between operating modes at different heights based on the height and differences of the mobile system may be desirable. In addition, the mobile system and method can provide a basis for accurately measuring depth for systems such as UAV systems and other mobile systems. This result can be achieved according to one embodiment disclosed in FIG.
まず、図1を参照すれば、広い高さの範囲内において(図2に示されている)モバイルプラットフォーム200の動作モードを選択する方法は100の実施形態が示されている。図1について、120において、モバイルプラットフォーム200の動作モードを判定する基礎として、高さ121及び/又は差異122を検出することができる。高さ121及び/又は差異122は、高さグレードを表すことができる。好適な一実施形態においては、このような検出は、リアルタイム方式で、且つ/又は、時間遅延された方式において、実施することができる。高さ121は、モバイルプラットフォーム200の飛行の高さ、即ち、高度などの標高情報と関連付けられている。差異122は、2つの画像又はフレーム内において描かれた物体の画像の位置の差異を表している。差異122は、統計的に静的に決定することも可能であり、且つ/又は、図9〜図12を参照して以下において図示及び記述されている方式により、動的に決定することもできる。モバイルプラットフォーム200は、任意の形態の航空機体を有することができる。高さ121は、図6を参照して以下において図示及び記述されている方式により、判定することができる。
Referring first to FIG. 1, an embodiment of a
130において、モバイルプラットフォーム200は、取得された高さグレードを、即ち、高さ121及び/又は差異122を、使用することにより、幾つかの既定の動作モード131を選択することが可能であり、或いは、これらの動作モードの間にスイッチングすることができる。動作モード131は、モバイルプラットフォーム200と関連付けられた様々なデバイスを伴う動作を有することが可能であり、これらのデバイスは、任意の時点において含むことができる。このようなデバイスについては、図6及び図7を参照し、以下において図示及び記述されている。動作モード131の選択又はスイッチングについては、図8を参照し、詳細に図示及び説明することとする。
At 130, the
例示を目的としてのみ、動作モードの選択又はスイッチング用の基準として高さ121及び/又は差異122が使用されるものとして図示及び記述されているが、動作モードの選択又はそれらの動作モードの間におけるスイッチングの基準として、その他の適切な条件データを使用することもできる。
For illustrative purposes only, the
図2は、動作モード131をスイッチングすることによって方法100を実現するため、状態を検出するデバイス251〜254を有するモバイルプラットフォーム200を示している。図2においては、デバイス251〜254は、少なくともバロメータ251、1つ又は複数の超音波検出器252、GPS253、及び双眼撮像デバイス254を含むことができる。デバイス251〜254のうち、バロメータ251、超音波検出器252、及び/又はGPS253は、モバイルプラットフォーム200の高さ(又は、高度)を検出することが可能であり、且つ、双眼撮像デバイス254は、差異122の情報ソースとなることができる。図2において、超音波検出器252は、グラウンドであってもよい物体288までの距離を検出することができる。従って、超音波検出器252と物体288との間の距離は、グラウンドレベルとモバイルプラットフォーム200の垂直方向の高さ121を表すことができる。
FIG. 2 shows a
図2において、バロメータ251は、モバイルプラットフォーム200の本体260上に設置することができる。超音波検出器252は、本体260の下部部分の周りに配置することができる。GPS253は、モバイルプラットフォーム200の本体260内に設置することができる。双眼撮像デバイス254は、本体260の下方において配置することができる。但し、本開示においては、バロメータ251及びGPS253は、本体260の内部、本体260の下方、又は本体260の任意の側部などのように、モバイルプラットフォーム200の任意の部分上に配設することができる。超音波検出器252は、本体260の周りの任意の位置に配設することができる。双眼撮像デバイス254は、本体260の下部部分の任意の適切な位置に配設することができる。
In FIG. 2, the
例示を目的としてのみ、デバイス251〜254を使用するものとして図示及び記述されているが、動作モード131の間におけるスイッチングの判定のための状態を検出するために、任意のその他の適切なデバイスを使用することもできる。モバイルプラットフォーム200は、標高を有することができる任意の従来型のモバイルプラットフォームを有することが可能であり、且つ、図2には、限定を目的としてではなく、例示を目的としてのみ、無人航空機UAV250を有するものとして示されている。
Although illustrated and described for purposes of illustration only as using devices 251-254, any other suitable device may be used to detect conditions for determining switching between operating modes 131. Can also be used. The
図3は、方法100の別の代替実施形態を示している。図3においては、方法100は、310において、動作モードを分類する手順を有することができる。動作モードは、例えば、異なる高さグレードに基づいて、即ち、高さ範囲及び/又は差異値に基づいて、分類することができる。上述のように、現時点において利用可能なシングルモード動作は、様々な高さの要件を満たすことができず、例えば、ステレオ視覚技術を使用する双眼システムは、高高度/高さ及び超低高度/高さ用の要件を満たすことができない。その一方で、モバイルプラットフォーム200のその他の利用可能な動作モードは、高高度/高さ又は低高度/高さの場合に、より適したものとなることができる。
FIG. 3 illustrates another alternative embodiment of the
異なる高さ又は高度において、様々な動作モードを使用することにより、モバイルプラットフォーム200を動作させることができる。全ての高さでモバイルプラットフォーム200を動作させるために、動作モードを幾つかの高さグレードに分類することができる。以下において、図4を参照し、分類の更なる詳細について図示及び説明することとする。
At different altitudes or altitudes, the
尚、例示を目的としてのみ、異なる高さグレードに従って動作モードを分類するものとして記述されているが、本開示における分類は、高さ121と差異122の組合せに基づいたものなどのように、任意のその他の適切な情報に基づいたものとすることができる。 It should be noted that the operation modes are described as being classified according to different height grades for the purpose of illustration only. Other appropriate information.
図4は、動作モードを方法100用の4つのモードに分類する一実施形態を示している。図4においては、異なる高さグレードに従って、第1高さモード411、第2高さモード412、第3高さモード413、及び第4高さモード414を提供することができる。第4高さモード414は、例えば、20メートル(20m)以上の第4高さ範囲で使用されるように設計されている。第4高さモード414においては、(図2に示されている)モバイルプラットフォーム200は、高高度単眼モードと共に動作することができる。高高度単眼モードにおいては、高さ121を判定するため、例えば、バロメータ251、GPS253、及び/又は視覚検出の組合せにより、物体の深度を判定することができる。モバイルプラットフォーム200の動作モードは、高さ情報に基づいて判定することができる。
FIG. 4 illustrates one embodiment of classifying the modes of operation into four modes for the
第3高さモード413は、例えば、3.5メートル(3.5m)〜20メートル(20m)の第3高さ範囲で使用されるように設計されている。第3高さ範囲内においては、320×240という通常の解像度を有する双眼デバイスは、深度の検出とモバイルプラットフォーム200の動作モードの選択の要件を満たすことができない。この課題に対処するために、第3高さモード413においては、改善された解像度双眼モードを利用することにより、モバイルプラットフォーム200の高さ121を判定する共に動作モードを選択することができる。解像度が改善された双眼モードにおいては、解像度は、少なくとも640×480であってもよい。
The
第2高さモード412は、例えば、50センチメートル(50cm)〜3.5メートル(3.5m)の第2高さ範囲で使用されるように設計されている。第2高さ範囲内においては、第2高さモード412は、通常解像度双眼モードを使用することが可能であり、これのモードは、320×240という解像度を使用することができる。
The
第1高さモード411は、例えば、10センチメートル(10cm)〜50センチメートル(50cm)の第1高さ範囲で使用されるように設計されている。第1高さ範囲内においては、レンズと対象の物体との間の距離が短いため、双眼システム用の2つのレンズによって取得される画像の間に、十分なオーバーラップが取得できない場合がある。従って、第1高さモード411においては、超低高度単眼モードを使用することが可能であり、この場合に、その他の距離センサは、モバイルプラットフォーム200の動作モードを選択するため、レンズの光学中心とグラウンドレベルとの間の距離を、即ち、物体の深度を、検出することができる。
The
例示を目的としてのみ、動作モードを4つのカテゴリに分類するものとして図示及び記述されているが、本開示においては、任意の適切な数のカテゴリを利用することができる。グラウンドまでの高さ121に加えて、本開示は、動作モードの分類及び/又はこれらのモードの間におけるスイッチングの際に、その他の条件を使用することができる。このような条件は、差異122を有することができる。
Although illustrated and described as classifying the operating modes into four categories for illustrative purposes only, any suitable number of categories may be utilized in the present disclosure. In addition to the height to
図5は、方法100の別の実施形態を示しており、この場合には、動作モード131を決定するため、高さ121及び/又は差異122を使用することができる。高さ121は、(図2に示されている)モバイルプラットフォーム200とグラウンドレベルとの間の垂直方向の距離を表している。高さ121は、図6を参照して以下において図示及び記述されている方式により、バロメータ251、超音波検出器252、及び/又はGPS253を介して取得することができる。図1を参照して図示及び記述されているように、差異122は、2つの画像又はフレーム内における物体の画像位置の差異を表している。差異122は、図9〜図12を参照して以下において図示及び記述されている方式により、判定することができる。
FIG. 5 illustrates another embodiment of the
230において、高さ121及び差異122の情報を組み合わせることができる。組み合わせられた情報は、240において、動作モード131を判定する際に使用することができる。動作モード131を決定するために、組み合わせられた情報を使用するものとして図示及び記述されているが、動作モード131を決定する際に、高さ121及び/又は差異122を別個に使用することもできる。
At 230, the
図6は、120において、方法100で高さ121を取得するステップを示すモバイルプラットフォーム200の実施形態を示している。図6においては、(図2に集合的に示されている)バロメータ251、超音波検出器252、及び/又はGPS253を使用して、モバイルプラットフォーム200の高さ121を取得することができる。バロメータ251は、大気圧の計測に基づいて高さ121を判定する市販の任意のタイプのバロメータ又は圧力高度計であってもよい。このようなバロメータ251は、水ベースのバロメータ、水銀バロメータ、真空ポンプオイルバロメータ、アネロイドバロメータ、バログラフ、又はMEMSバロメータを有することができる。又、バロメータ251は、ストームバロメータなどのその他のタイプのバロメータを含むこともできる。
FIG. 6 illustrates an embodiment of a
更には、且つ/又は、この代わりに、超音波検出器252は、超音波を放射すると共に物体288から反射された超音波を受け取ることにより、(図2に示されている)環境内の物体288の距離121を検出することもできる。距離121は、グラウンドレベルまでの距離であってもよく、この場合には、物体288は、グラウンドである。グラウンドレベル880は、実際のグラウンド、水位、又は任意の構造を有するグラウンドであってもよい。このような超音波検出器252は、任意の市販の超音波センサを有することができる。例示を目的としてのみ、1つの方向において物体288を検出するため、単一の超音波検出器252を使用するものとして図示及び記述されているが、複数の方向において物体288を検出するため、複数の超音波検出器252を提供することもできる。
Additionally and / or alternatively,
GPS253は、4つ以上のGPS衛星に対して可視領域にある地球上の又はその近傍の位置、高さ、及び/又は時刻情報を提供しうる宇宙衛星ナビゲーションシステムである。GPS252は、市販の任意のGPSデバイスを有することができる。位置は、緯度及び経度として、GPS253によって提供することができる。高さは、グラウンドレベルまでのメートル又はフィートを単位とした高さであってもよい。
本開示において適用可能である高さ121は、グラウンドレベルまでの25センチメートル(25cm)〜100メートル(100m)の範囲内の任意の垂直方向の距離であってもよい。図4を参照して図示及び記述されているように、高さ121は、本開示においては、第1高さ、第2高さ、第3高さ、及び第4高さに分類することができる。例示を目的としてのみ、高さ121を検出するため、バロメータ251、超音波検出器252、又はGPS253が使用されるものとして図示及び記述されているが、モバイルプラットフォーム200の高さ121を検出するため、その他の適切な検出装置を使用することもできる。
The
図7は、図2のモバイルプラットフォーム200の別の実施形態を示している。図7においては、プロセッサ910は、状態データを収集するため、バロメータ251、超音波検出器252、GPS253、及び双眼撮像デバイス254と接続されることが可能であり、且つ、方法100を実現するために、操作モードを制御している。プロセッサ910は、モバイルプラットフォーム300を制御するためモバイルプラットフォームと関連付けられたプロセッサであってもよい。双眼撮像デバイス254は、物体の2つの画像を同時にキャプチャする双眼レンズを有する撮像デバイスであってもよい。
FIG. 7 illustrates another embodiment of the
モバイルプラットフォーム200の好適な実施形態においては、バロメータ251、超音波検出器252、GPS253、及び又は双眼デバイス254から得られた情報を取得及び/又は処理するため、プロセッサ910を提供することができる。このような情報は、(図1に集合的に示されている)高さ121及び差異122を含む。プロセッサ910は、情報に基づいて動作モード131の選択を判定することができる。動作モード131の決定に関する更なる詳細については、以下において、図8を参照し、図示及び説明することとする。
In a preferred embodiment of the
プロセッサ910は、任意の市販の処理チップを有することも可能であり、或いは、モバイルプラットフォーム200の動作モードを選択するため装置900用に任意のカスタム設計された処理チップであってもよい。更には、且つ/又は、この代わりに、プロセッサ910は、1つ又は複数の汎用マイクロプロセッサ(例えば、シングル又はマルチコアプロセッサ)、アプリケーション特定の集積回路、アプリケーション特定の命令セットプロセッサ、データ処理ユニット、物理演算処理ユニット、デジタル信号処理ユニット、コプロセッサ、ネットワーク処理ユニット、オーディオ処理ユニット、暗号化処理ユニット、及びこれらに類似したものを含むことができる。プロセッサ910は、動作モードの選択に関係した様々な動作を含む本明細書において記述されている方法のうちの任意のものを実行するように構成することができるが、それらに限定されない。幾つかの実施形態においては、プロセッサ910は、動作モードの選択に関する特定の動作を処理するための専用ハードウェアを含むことができる。
図8は、方法100用の別の実施形態を示しており、この場合には、高さ121及び/又は差異122に基づいて、4つの動作モードを選択(又は、スイッチング)することができる。離陸する際に、(図2に示されている)モバイルプラットフォーム200は、第1高さで動作することができる。モバイルプラットフォーム200の動作モードを選択する装置は、対応する動作モード、即ち、第1高さモード411により、動作することができる。図4を参照して図示及び記述されているように、第1高さモード411は、モバイルプラットフォーム200の動作モードを選択するため(図示されてはいない)距離センサとの組合せで超低高度単眼モードである。
FIG. 8 illustrates another embodiment for the
第1高さモード411で動作している際には、且つ、930において、2つの条件が満たされている際には、モバイルプラットフォーム200は、第2高さモード412にスイッチングすることができる。2つの条件は、双眼撮像デバイス254の差異122が第1差異閾値Td1以下であり、且つ、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第1高さ閾値Th1を上回る、ということを含むことができる。一代替実施形態においては、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第1高さ閾値Th1を上回る際にのみ、動作モードを第1高さモード411から第2高さモード412にスイッチングすることができる。
When operating in the
第1差異閾値Td1は、62センチメートル(62cm)〜82センチメートル(82cm)の第1差異範囲から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、72センチメートル(72cm)となるように選択することができる。第1高さ閾値Th1は、20センチメートル(20cm)〜80センチメートル(80cm)の第1高さ範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、50センチメートル(50cm)となるように選択することができる。 The first difference threshold Td1 can be selected from a first difference range between 62 centimeters (62 cm) and 82 centimeters (82 cm), and is preferably selected to be 72 centimeters (72 cm). can do. The first height threshold Th1 can be selected from values within a first height range of 20 centimeters (20 cm) to 80 centimeters (80 cm), and preferably is 50 centimeters (50 cm). Can be selected to be
ステレオ視覚システムの双眼撮像デバイスの差異122が第3差異閾値Td3以下である際には、モバイルプラットフォーム200は、第3高さモード413にスイッチングすることができる。図4を参照して図示及び記述されているように、第3高さモード413は、高解像度双眼モードを有することができる。
When the difference 122 of the binocular imaging devices of the stereo vision system is less than or equal to the third difference threshold Td3, the
第3差異閾値Td3は、5センチメートル(5cm)〜15センチメートル(15cm)の第3差異範囲から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、10センチメートル(10cm)となるように選択することができる。 The third difference threshold value Td3 can be selected from a third difference range of 5 cm (5 cm) to 15 cm (15 cm), and is preferably selected to be 10 cm (10 cm). can do.
934において、2つの条件が満たされた際には、動作モードを第4高さモード414にスイッチングすることができる。2つの条件は、ステレオ視覚システムの双眼撮像デバイスの差異122が第5差異閾値Td5以下であり、且つ、モバイルプラットフォーム200の高さが第3高さ閾値Th3を上回る、というものを有することができる。第4高さモード414は、高高度単眼動作モードを有することが可能であり、この動作モードは、図4を参照して先程図示及び記述したように、バロメータ、GPS、及び/又は視覚検出器を利用することができる。一代替実施形態においては、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第3高さ閾値Th3を上回る際にのみ、動作モードを第3高さモード413から第4高さモード414にスイッチングすることができる。
At 934, the operating mode can be switched to the
第5差異閾値Td5は、1センチメートル(1cm)〜3センチメートル(3cm)の第5差異範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、2センチメートル(2cm)となるように選択することができる。第3高さ閾値Th3は、15メートル(15m)〜25メートル(25m)の第3高さ範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、20メートル(20m)となるように選択することができる。 The fifth difference threshold Td5 can be selected from a value within a fifth difference range of 1 cm (1 cm) to 3 cm (3 cm), and is preferably 2 cm (2 cm). Can be selected as The third height threshold Th3 can be selected from values within a third height range of 15 meters (15 m) to 25 meters (25 m), and preferably is 20 meters (20 m). Can be selected.
第4高さモード414で動作している際には、モバイルプラットフォーム200は、特定の条件931、933のうちのいずれかが満たされた際に、その他の動作モードにスイッチングすることができる。931において、例えば、差異122が第6差異閾値Td6以上であり、且つ、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第4閾値Th4以下である際には、モバイルプラットフォーム200は、第3高さモード413にスイッチングすることができる。一代替実施形態においては、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第4閾値Th4以下になった際にのみ、モバイルプラットフォーム200を第3高さモード413にスイッチングすることができる。
When operating in the
933において、差異122が第4差異閾値Td4以上である際には、モバイルプラットフォーム200は、第2高さモード412にスイッチングすることができる。
At 933, when the difference 122 is greater than or equal to the fourth difference threshold Td4, the
第6差異閾値Td6は、1.5センチメートル(1.5cm)〜4センチメートル(4cm)の第5差異範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、2.5センチメートル(2.5cm)となるように選択することができる。第4高さ閾値Th4は、15メートル(15m)〜22メートル(22m)の第4高さ範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、18メートル(18m)となるように選択することができる。第4差異閾値Td4は、9センチメートル(9cm)〜15センチメートル(15cm)の第4差異範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、12センチメートル(12cm)となるように選択することができる。 The sixth difference threshold Td6 can be selected from a value within a fifth difference range of 1.5 centimeters (1.5 cm) to 4 centimeters (4 cm), and preferably is 2.5 centimeters. Meters (2.5 cm). The fourth height threshold Th4 can be selected from values within a fourth height range of 15 meters (15 m) to 22 meters (22 m), and preferably is 18 meters (18 m). Can be selected. The fourth difference threshold Td4 can be selected from a value within a fourth difference range of 9 centimeters (9 cm) to 15 centimeters (15 cm), and is preferably 12 centimeters (12 cm). Can be selected as
第3高さモード413で動作している際に、差異122が第4差異閾値Td4以上となった場合には、モバイルプラットフォーム200は、第2高さモード412にスイッチングすることができる。
When operating in the
第2高さモード412で動作している際には、モバイルプラットフォーム200は、935において条件が満たされた際に、第1高さモード411にスイッチングすることができる。935において、差異122が第2差異閾値Td2以上であり、且つ、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第2高さ閾値Th2以下である際には、モバイルプラットフォーム200は、第1高さモード411にスイッチングすることができる。一代替実施形態においては、モバイルプラットフォーム200は、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第2閾値Th2以下になった際にのみ、第1高さモード411にスイッチングすることができる。
When operating in the
第2差異閾値Td2は、60センチメートル(60cm)〜80センチメートル(80cm)の第2差異範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、この好ましくは、70センチメートル(70cm)となるように選択することができる。第2高さ閾値Th2は、25センチメートル(25cm)〜65センチメートル(65cm)の第2高さ範囲内の値から選択することが可能であり、且つ、好ましくは、45センチメートル(45cm)となるように選択することができる。 The second difference threshold Td2 can be selected from values within a second difference range of 60 centimeters (60 cm) to 80 centimeters (80 cm), and is preferably 70 centimeters (70 cm). Can be chosen to be The second height threshold Th2 can be selected from a value within a second height range of 25 centimeters (25 cm) to 65 centimeters (65 cm), and preferably is 45 centimeters (45 cm). Can be selected to be
第2差異閾値Td2は、第1差異閾値Td1を上回っていてもよい。第1及び第2差異閾値Td1、Td2のうちの1つ又は両方は、第3及び第4差異閾値Td3、Td4のうちの1つ又は両方を上回っていてもよい。第1高さ閾値Th1は、第2高さ閾値Th2を上回っていてもよい。第1及び第2高さ閾値Th1、Th2のうちの1つ又は両方は、第3及び第4高さ閾値Th3、Th4のうちの1つ又は両方を上回っていてもよい。第3差異閾値Td3は、第4差異閾値Td4を上回っていてもよい。第3及び第4差異閾値Td3、Td4のうちの1つ又は両方は、第5及び第6差異閾値Td5、Td6のうちの1つ又は両方を上回っていてもよい。第6差異閾値Td6は、第5差異閾値Td5を上回っていてもよい。 The second difference threshold Td2 may be higher than the first difference threshold Td1. One or both of the first and second difference thresholds Td1, Td2 may be greater than one or both of the third and fourth difference thresholds Td3, Td4. The first height threshold Th1 may be higher than the second height threshold Th2. One or both of the first and second height thresholds Th1, Th2 may be greater than one or both of the third and fourth height thresholds Th3, Th4. The third difference threshold Td3 may be higher than the fourth difference threshold Td4. One or both of the third and fourth difference thresholds Td3, Td4 may be greater than one or both of the fifth and sixth difference thresholds Td5, Td6. The sixth difference threshold Td6 may be higher than the fifth difference threshold Td5.
図9は、対象の物体598から、2つのレンズ510a、510bによって取得された2つのステレオスコープ画像520a、520bの間の双眼差異を特定する例示用の方法700を示している。三角測量の方法を使用して、画像520a及び520bの間の差異dを特定することができる。具体的には、その座標(Xi,Yi,Zi)によって表されているインデックスiを有する対象の物体598の位置は、以下の式によって付与することができる。
ここで、cx及びcyは、レンズ510a及び510bの個々の中心Ol、Or座標を表しており、xi及びyiは、それぞれ、画像520a及び520bのそれぞれの内部における対象の物体598の座標を表しており、Tは、ベースラインであり(換言すれば、レンズ510a及び510bの中心座標の間の距離であり)、fは、レンズ510a及び510bの修正された焦点距離であり、iは、複数の対象物体598上における且つ/又は対象物体598の(図10に示されている)複数の特徴点355におけるインデックスであり、且つ、dは、ここでは、次式として表される画像520a及び520bの間の双眼差異である。
Here, c x and c y are
図9の説明に基づいて、差異dは、第2画像520b上の点Xrを第1画像520aのXlとマッチングすることにより、算出することが可能であり、この場合に、Xlは、既知の要素である。図9においては、第2画像520b上のマッチング点Xrの検出は例示用の一実施形態が、例示を目的としてのみ、示されている。図9において、ILは、同一の対象物体598の第1画像520aを表しており、且つ、IRは、第2画像520bを表している。第1画像520a上の点xi lは、既知であってもよく、且つ、第2画像520b上のマッチング点xi rは、第1画像520a上の点xl iに「最も類似した」点として定義することが可能であり、これは、次式によって表すことができる。
d=argmind|IL(xl)−IR(xl+d)| 式(5)
ここで、dは、2つのレンズ510a、510bの差異を表しており、ILは、同一の対象物体598の第1画像520aを表しており、IRは、第2画像520bを表しており、且つ、xlは、第1画像520aの点xi lである。
Based on the description of FIG. 9, the difference d, by a point X r on the
d = argmin d | I L ( x l) -I R (x l + d) | Equation (5)
Here, d is two
マッチング精度及び視覚範囲を特定するとき、発生可能なマッチング誤差があり、差異dが特定の既定の値未満又は超となることが許さない。好適な一実施形態においては、差異dは、5ピクセルを上回ると共に第2画像520bの幅の5分の1未満であり、この幅は、第1画像520aと同一のサイズであってもよい。例示用の例として、f=480であり、T=0.15mであり、且つ、画像解像度が320×240ピクセルであると仮定すれば、1.5m〜15.4mという実効視覚範囲を控除することができる。
When specifying the matching accuracy and the visual range, there are possible matching errors, and the difference d cannot be less than or greater than a certain predetermined value. In a preferred embodiment, the difference d is greater than 5 pixels and less than one-fifth of the width of the
図10は、第2画像520bの点を第1画像520aの対応する点355とマッチングする方法700の実施形態を示している。図10においては、中心に比較点がある3×3ピクセルブロックが、画像520a、520bのそれぞれから取得されている。第1及び第2画像520a及び520bがカラー画像である際には、3×3ピクセルブロックのそれぞれのピクセルごとに、色成分の値を比較することができる。逆に、画像520a及び520bが白黒画像である際には、それぞれのピクセルのグレースケール値を比較することができる。式5に基づいて、全ての9つのピクセルの値の差の最小合計を有する点をマッチング点として選択することができる。このプロセスは、第1画像520a上の全ての選択された特徴点について反復で実行することができる。
FIG. 10 illustrates an embodiment of a
或いは、この代わりに、第2画像520bの点を第1画像520aの対応する点355とマッチングさせるため、二値安定独立基本特徴(「BRIEF」)記述子を使用する方法を使用することもできる。実施形態においては、領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することにより、第1画像520aの選択された特徴点の周りの第1領域を表す第1二値ストリングを構築することができる。第1二値ストリングは、第1画像520aの選択された特徴点の第1BRIEF記述子であってもよい。
Alternatively, a method using a binary stable independent basic feature ("BRIEF") descriptor to match points in the
同様に、第2領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することにより、第2画像520bの点355の周りの第2領域を表す第2二値ストリングを構築することができる。第2二値ストリングは、第2BRIEF記述子であってもよい。
Similarly, by comparing the intensity of each point pair in the second region, a second binary string representing the second region around
第1BRIEF記述子と第2BRIEF記述子との間のハミング距離を比較することにより、第1画像520aの選択された特徴点と第2画像520bの点355の間における類似性を算出することができる。第1BRIEF記述子と第2BRIEF記述子との間のハミング距離が第1ハミング閾値未満である際に、第2画像520bの点355を第1画像520aの選択された特徴点とマッチングするものとして判定することができる。
By comparing the Hamming distance between the first and second BRIEF descriptors, the similarity between the selected feature point of the
次に図11を参照すれば、対象の物体598の特徴点355を介して差異dを取得する方法700の実施形態が示されている。922において、対象の物体598上の複数の特徴点355を選択することができる。特徴点355は、様々な異なる方法のうちの1つ又は複数を使用して、選択することができる。例示用の一実施形態においては、特徴点355は、対象の物体598の予め定義された形状として識別することができる。別の実施形態においては、特徴点355は、特定の色又は強度を有する対象の物体598の1つ又は複数の部分として認識することができる。別の実施形態においては、特徴点355は、対象の物体598のランダムな部分として選択することができる。別の実施形態においては、特徴点355は、例えば、ピクセルごと、1つ飛ばしのピクセルごと、2つ飛ばしのピクセルごと、3つ飛ばしのピクセルごとなどのように、対象の物体598上において規則的に離隔したインターバルで選択することができる。特徴点355は、必要に応じて、変化する形状及びサイズを有することができる。幾つかの実施形態においては、上述の方法の組合せを使用することにより、特徴点355を選択することができる。
Referring now to FIG. 11, an embodiment of a
924において、選択された特徴点355を第1画像520aから第2画像520b上にマッチングすることができる。好適な実施形態においては、特徴点355のマッチングは、図12に示されているように、2つの手順から構成されている。図12の924Aにおいて、第1画像の特徴点355を選択することができる。算出された点から始まって、且つ、レンズ510a、510bのセンタリングされたラインに平行なラインに沿って、マッチング点をスキャニングすることができる。第1画像520a上の点の座標、ベースラインの方向、及び/又はその長さに基づいて、マッチング開始点を算出することができる。好ましくは、選択されたラインに沿った1つの方向のみに限定されているが、スキャニングは、1つ又は複数の既定の方向のうちのいずれかにおいて実行することができる。
At 924, the selected
924Bにおいて、それぞれの点ごとにスキャニングしている間に、図10を参照して本明細書において詳細に先程図示及び記述された方式により、2つの点の間の類似性が算出され、且つ、第1画像520aの特徴点355との間の差の最小合計を有する第2画像520bの点355を選択されて、特徴点355に対応するマッチング点として選択することができる。
At 924B, while scanning for each point, the similarity between the two points is calculated according to the scheme previously illustrated and described in detail herein with reference to FIG. The
図11を再度参照すれば、926において、2つの画像520a及び520bのそれぞれの特徴点355の間の特徴差異dを見出すことができる。様々な方法のうちのいずれかを使用することにより、差異dを判定することができる。一実施形態においては、差異dは、特徴点355のそれぞれごとの差異dの平均値に基づいて見出すことができる。例示用の平均値のタイプは、数値平均、幾何学平均、メジアン、及び/又はモードを含むことができるが、これらに限定されない。別の実施形態においては、差異dは、特徴点355のうちの1つ又は複数を選択すると共に選択された特徴点355に基づいて差異dを取得することにより、見出すことができる。
Referring again to FIG. 11, at 926, a feature difference d between the respective feature points 355 of the two
図13は、(図15に示されている)モバイルプラットフォーム200の動作モードを判定する方法300の一実施形態を示しており、この場合には、高さグレードに基づいて、(図4に示されている)4つの高さモード411〜414のそれぞれごとに、(図15に示されている)センサ360を選択することができる。図13の320において、モバイルプラットフォーム200の高さグレードを検出することができる。モバイルプラットフォーム200の高さグレードは、例えば、図1、図5、及び図6を参照して先程図示及び記述した方式により、検出することができる。330において、検出された高さグレードに従って、1つ又は複数のセンサ360を選択することが可能であり、これらのセンサ360は、既定しておくことができる。センサ360の選択については、図14を参照し、更に詳細に以下において図示及び説明することとする。340において、モバイルプラットフォームを動作させるために特定の情報を取得することができる。例えば、情報は、モバイルプラットフォームの高さ、(図2に示されている)物体288までの距離、変位、速度、及びこれらに類似したものを含むことができる。
FIG. 13 illustrates one embodiment of a
図14は、方法300の代替実施形態を示しており、且つ、図4の4つの高さモードのそれぞれごとに対するセンサの選択を示している。図14においては、321において、(図15に示されている)モバイルプラットフォーム200が高さを第1高さグレード内にあることを検出した際に、(図4に示されている)第1高さモード411を選択することができる。321において、モバイルプラットフォーム200が第1高さモード411を選択した際には、322において、1つの画像センサ363を選択することができる。一代替実施形態においては、321において、第1高さモード411が選択された際に、1つの画像センサ363及び距離センサ361を選択することができる。例えば、(図2に示されている)モバイルプラットフォーム200と対象の物体288との間の距離を判定するため、距離センサ361を利用することができる。例示を目的としてのみ、1つの距離センサ361及び1つの画像センサ363が選択されるものとして図示及び記述されているが、この代わりに、第1高さモード411について、その他の適切なタイプのセンサ360を選択することもできる。
FIG. 14 illustrates an alternative embodiment of the
本明細書において記述されている距離センサ361は、距離を検出する超音波検出器及び/又はレーザー検出デバイスを含むことができるが、これらに限定されない。 The distance sensor 361 described herein can include, but is not limited to, an ultrasonic detector and / or a laser detection device that detects distance.
図14において、モバイルプラットフォーム200は、第2高さグレードの高さを検出することができる。第2高さグレードを検出した際に、モバイルプラットフォーム200は、323において、(図4に示されている)第2高さモード412を選択することができる。323において、モバイル200が第2高さモード412を選択した際には、324において、(図15に示されている)少なくとも2つの画像センサ363を選択することができる。第2高さモード412について選択された画像センサ363のそれぞれは、第1解像度を有することができる。
In FIG. 14, the
モバイルプラットフォーム200は、第3高さグレードの動作高さを検出することができる。第2高さグレードを検出した際に、モバイルプラットフォーム200は、325において、(図4に示されている)第3高さモード413を選択することができる。325において、モバイルプラットフォーム200が第3高さモード413を選択した際には、326において、少なくとも2つの画像センサ363を選択することができる。第3高さモード413用に選択される画像センサ363のそれぞれは、第2解像度を有することができる。第2解像度は、第2高さモード412において使用される第1解像度を上回ってもよい。
The
モバイルプラットフォーム200は、第4高さグレードの稼働高さを検出することができる。第4高さグレードを検出した際に、モバイルプラットフォーム200は、327において、(図4に示されている)第4高さモード414を選択することができる。327において、モバイルプラットフォーム200が第4高さモード414を選択した際に、328において、1つの画像センサ363及び1つの高さセンサ362を選択することができる。高さセンサ362は、(図6において集合的に示されている)バロメータ251及び/又は全地球測位システム(「GPS」)253を有することができるが、これらに限定されない。
The
図15は、図2のモバイルプラットフォームの飛行動作システム400の別の代替実施形態を示しており、この場合には、(図7に示されている)プロセッサ910は、(図13及び図14に示されている)方法300に従って1つ又は複数のセンサ360を選択することができる。図15を参照すれば、距離センサ361、高さセンサ362、及び1つ又は複数の画像センサ363は、プロセッサ910と関連付けられることも可能であり、且つ、これらと通信することもできる。図14を参照して上述したように、距離センサ361は、(図7に示されている)超音波検出器252及び/又はレーザー検出デバイスを含むことができるが、これらに限定されない。高さセンサ362は、(図7に集合的に示されている)バロメータ251及び/又は全地球測位システム(「GPS」)253を含むことができるが、これらに限定されない。画像センサ363は、(図2に示されている)双眼撮像デバイス254を含むことができるが、これらに限定されない。
FIG. 15 illustrates another alternative embodiment of the mobile platform
飛行動作システム400の好適な実施形態においては、プロセッサ910がセンサ360から取得された計測値を取得及び処理することができる。このような計測値は、(図2に示されている)物体288までの距離、(図1に集合的に示されている)高さ121、及び/又は差異122を含むことができるが、これらに限定されない。計測値に基づいて、プロセッサ910は、選択可能な動作モードと、選択された動作モード用に含まれうる1つ又は複数の既定のセンサ360と、を判定することができる。
In a preferred embodiment of the
記述されている実施形態には、様々な変更及び代替形態が可能であり、且つ、これらの具体的な例は、例示を目的として、図面に図示され、且つ、本明細書において詳述されている。但し、記述されている実施形態は、開示されている特定の形態又は方法に限定されるものではなく、逆に、本開示は、全ての変更、均等物、及び代替肢を含むことを理解されたい。 Various modifications and alternatives to the described embodiments are possible, and specific examples thereof are shown in the drawings for purposes of illustration and described in detail herein. I have. However, it is to be understood that the described embodiments are not limited to the particular forms or methods disclosed, but, rather, that the present disclosure includes all modifications, equivalents, and alternatives. I want to.
開示されている装置の別の例示用の実施形態において、第1高さ閾値は、第2高さ閾値を上回っており、
第3及び第4高さ閾値のうちのいずれか1つは、第1及び第2高さ閾値を上回っており、且つ、
第3高さ閾値は、第4高さ閾値を上回っている。
In another exemplary embodiment of the disclosed device, the first height threshold is greater than the second height threshold,
Any one of the third and fourth height thresholds is greater than the first and second height thresholds, and
The third height threshold is higher than the fourth height threshold.
図7は、図2のモバイルプラットフォーム200の別の実施形態を示している。図7においては、プロセッサ910は、状態データを収集するため、バロメータ251、超音波検出器252、GPS253、及び双眼撮像デバイス254と接続されることが可能であり、且つ、方法100を実現するために、操作モードを制御している。プロセッサ910は、モバイルプラットフォーム200を制御するためモバイルプラットフォームと関連付けられたプロセッサであってもよい。双眼撮像デバイス254は、物体の2つの画像を同時にキャプチャする双眼レンズを有する撮像デバイスであってもよい。
FIG. 7 illustrates another embodiment of the
第4高さモード414で動作している際には、モバイルプラットフォーム200は、特定の条件931、933のうちのいずれかが満たされた際に、その他の動作モードにスイッチングすることができる。931において、例えば、差異122が第6差異閾値Td6以上であり、且つ、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第4高さ閾値Th4以下である際には、モバイルプラットフォーム200は、第3高さモード413にスイッチングすることができる。一代替実施形態においては、モバイルプラットフォーム200の高さ121が第4高さ閾値Th4以下になった際にのみ、モバイルプラットフォーム200を第3高さモード413にスイッチングすることができる。
When operating in the
Claims (90)
前記モバイルプラットフォームの高さグレードを検出するステップと、
前記検出の結果に従って前記モバイルプラットフォームの動作モードを選択するステップとを有する方法。 A method for selecting an operation mode of a mobile platform,
Detecting a height grade of the mobile platform;
Selecting an operating mode of the mobile platform according to the result of the detection.
前記第1及び第2差異閾値のうちの少なくとも1つは、前記第3及び第4差異閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、
前記第3差異閾値は、前記第4差異閾値を上回っており、
前記第3及び第4差異閾値のうちの少なくとも1つは、前記第5及び第6差異閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、且つ、
前記第6差異閾値は、前記第5閾値を上回っている、請求項23に記載の方法。 The second difference threshold is greater than the first difference threshold,
At least one of the first and second difference thresholds is greater than at least one of the third and fourth difference thresholds;
The third difference threshold is higher than the fourth difference threshold,
At least one of the third and fourth difference thresholds is greater than at least one of the fifth and sixth difference thresholds, and
24. The method of claim 23, wherein the sixth difference threshold is above the fifth threshold.
前記第3及び第4高さ閾値のうちの少なくとも1つは、前記第1及び第2高さ閾値のうちの少なくとも1つを上回っており、且つ、
前記第3高さ閾値は、前記第4閾値を上回っている、請求項23又は24に記載の方法。 The first height threshold is greater than the second height threshold,
At least one of the third and fourth height thresholds is greater than at least one of the first and second height thresholds, and
The method according to claim 23 or 24, wherein the third height threshold is above the fourth threshold.
前記第1画像から複数の特徴点を選択するステップと、
前記第1画像の前記特徴点を前記第2画像の点とマッチングするステップと
を有する、請求項25に記載の方法。 The step of determining the difference between the first and second images includes:
Selecting a plurality of feature points from the first image;
Matching the feature points of the first image with points of the second image.
前記第2画像をスキャニングして前記第1画像の選択された特徴点にマッチングする前記第2画像の点を識別するステップと、
前記第1画像の前記選択された特徴点と前記第2画像の前記点との間の類似性を算出するステップとを有する、請求項26又は27に記載の方法。 The step of matching the plurality of feature points includes:
Scanning the second image to identify points in the second image that match selected feature points of the first image;
Calculating a similarity between the selected feature point of the first image and the point of the second image.
前記領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することによって前記選択された特徴点の周りの第1領域を表す第1二値ストリングを構築し、第1二値安定独立基本特徴(「BRIEF」)記述子を生成するステップと、
前記第2領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することによって前記第2画像の前記点の周りの第2領域を表す第2二値ストリングを構築し、第2BRIEF記述子を生成するステップと、
前記第1BRIEF記述子と前記第2BRIEF記述子との間のハミング距離が第1ハミング閾値未満である際に前記第2画像の前記点が前記選択された特徴点にマッチングしていると判定するステップとを有する、請求項28に記載の方法。 The step of calculating the similarity includes:
Constructing a first binary string representing a first region around the selected feature point by comparing the intensities of each point pair in the region to form a first binary stable independent basic feature ("BRIEF"). Generating a descriptor;
Constructing a second binary string representing a second region around the point of the second image by comparing the intensity of each point pair of the second region, and generating a second BRIFF descriptor;
Determining that the point of the second image matches the selected feature point when a Hamming distance between the first and second BRIEF descriptors is less than a first Hamming threshold. 29. The method of claim 28, comprising:
前記モバイルプラットフォームと関連付けられた双眼撮像デバイスと、
プロセッサであって、
前記モバイルプラットフォームの高さグレードを検出し、且つ、
前記検出の結果に従って前記モバイルプラットフォームの動作モードを選択する
ために構成されたプロセッサと
を有する装置。 A device for selecting an operation mode of a mobile platform,
A binocular imaging device associated with the mobile platform;
A processor,
Detecting the height grade of the mobile platform; and
A processor configured to select an operation mode of the mobile platform according to a result of the detection.
前記第1及び第2差異閾値のうちの1つ又は両方は、前記第3及び第4差異閾値のうちの1つ又は両方を上回っており、
前記第3差異閾値は、前記第4差異閾値を上回っており、
前記第3及び第4差異閾値のうちの1つ又は両方は、前記第5及び第6差異閾値のうちの1つ又は両方を上回っており、且つ、
前記第6差異閾値は、前記第5閾値を上回っている、請求項60に記載の装置。 The second difference threshold is greater than the first difference threshold,
One or both of the first and second difference thresholds are greater than one or both of the third and fourth difference thresholds;
The third difference threshold is higher than the fourth difference threshold,
One or both of the third and fourth difference thresholds is greater than one or both of the fifth and sixth difference thresholds, and
61. The device of claim 60, wherein the sixth difference threshold is above the fifth threshold.
前記第3及び第4高さ閾値のうちのいずれか1つは、前記第1及び第2高さ閾値を上回っており、且つ、
前記第3高さ閾値は、前記第4閾値を上回っている、請求項60又は61に記載の装置。 The first height threshold is greater than the second height threshold,
Any one of the third and fourth height thresholds is greater than the first and second height thresholds, and
62. The apparatus according to claim 60 or 61, wherein the third height threshold is above the fourth threshold.
前記プロセッサは、前記判定に従って前記UAVの動作モードを選択するように構成されている、請求項36〜62のいずれか一項に記載の装置。 The processor is configured to determine the height of the unmanned aerial vehicle (“UAV”) and the difference in terms of the UAV, and
63. The apparatus of any one of claims 36 to 62, wherein the processor is configured to select an operating mode of the UAV according to the determination.
前記領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することにより、前記選択された特徴点の周りの第1領域を表す第1二値ストリングを構築して第1二値安定独立基本特徴(「BRIEF」)記述子を生成し、
前記第2領域のそれぞれの点ペアの強度を比較することにより、前記第2画像の前記点の周りの第2領域を表す第2二値ストリングを構築して第2BRIEF記述子を生成し、且つ、
前記第1BRIEF記述子と前記第2BRIEF記述子との間のハミング距離が第1ハミング閾値未満である際に前記第2画像の前記点が前記選択された特徴点にマッチングしているものと判定するため構成されている、請求項67に記載の装置。 The processor comprises:
By comparing the intensity of each point pair in the region, a first binary string representing a first region around the selected feature point is constructed to form a first binary stable independent basic feature ("BRIEF"). ) Generate a descriptor,
Constructing a second binary string representing a second region around the point of the second image by comparing the intensity of each point pair of the second region to generate a second BRIFF descriptor; ,
When the Hamming distance between the first BRIFF descriptor and the second BRIFF descriptor is less than a first Hamming threshold, it is determined that the point in the second image matches the selected feature point. 68. The apparatus of claim 67, wherein the apparatus is configured for:
前記モバイルプラットフォームの高さグレードを検出するステップと、
前記検出の結果に基づいて1つ又は複数のセンサを選択するステップと、
前記選択されたセンサから計測値を得るステップと
を有し、
前記高さグレードは、4つの高さグレードの群から選択される、方法。 A method for determining an operation mode of a mobile platform,
Detecting a height grade of the mobile platform;
Selecting one or more sensors based on the result of the detection;
Obtaining a measurement value from the selected sensor,
The method, wherein the height grade is selected from a group of four height grades.
前記少なくとも2つの画像センサは、第1解像度を有する、請求項75又は76に記載の方法。 Selecting the one or more sensors further comprises selecting at least two image sensors at a second height grade;
77. The method of claim 75 or 76, wherein the at least two image sensors have a first resolution.
前記モバイルプラットフォームの高さグレードを検出する高さセンサと、
前記検出された高さグレードに基づいて1つ又は複数のセンサを選択すると共に前記選択されたセンサから計測を取得するように構成されたプロセッサとを有し、
前記高さグレードは、4つの高さグレードの群から選択される、システム。 A mobile platform flight operation system,
A height sensor for detecting a height grade of the mobile platform;
A processor configured to select one or more sensors based on the detected height grade and obtain measurements from the selected sensors,
The system wherein the height grade is selected from a group of four height grades.
前記少なくとも2つの画像センサは、第1解像度を有する、請求項84又は85に記載の方法。 The processor is configured to select at least two image sensors at a second height grade;
86. The method of claim 84 or 85, wherein the at least two image sensors have a first resolution.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004017743A (en) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | Autonomous flight kite plane system and kite plane controlling device |
JP2006264573A (en) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Unmanned helicopter |
JP2008304260A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Image processing device |
JP2010208501A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Unmanned aircraft and unmanned aircraft system |
WO2013094526A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱重工業株式会社 | Control apparatus, method and program |
JP2013139256A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Parrot | Method for piloting rotary wing drone to photographing by onboard camera while minimizing disturbing movement |
JP2014062789A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Topcon Corp | Photograph measuring camera and aerial photographing device |
JP2015101198A (en) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Mobile body |
-
2019
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004017743A (en) * | 2002-06-14 | 2004-01-22 | Kumamoto Technology & Industry Foundation | Autonomous flight kite plane system and kite plane controlling device |
JP2006264573A (en) * | 2005-03-25 | 2006-10-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Unmanned helicopter |
JP2008304260A (en) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | Image processing device |
JP2010208501A (en) * | 2009-03-10 | 2010-09-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Unmanned aircraft and unmanned aircraft system |
WO2013094526A1 (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | 三菱重工業株式会社 | Control apparatus, method and program |
JP2013139256A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Parrot | Method for piloting rotary wing drone to photographing by onboard camera while minimizing disturbing movement |
JP2014062789A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Topcon Corp | Photograph measuring camera and aerial photographing device |
JP2015101198A (en) * | 2013-11-25 | 2015-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | Mobile body |
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