TW201800310A - 使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法 - Google Patents

Abstract

一種使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，係經由移動遙控裝置來指向期望方向來輸入指向操作，遙控裝置於接受指向操作後產生並對外發送指向訊號。飛行器接收指向訊號並依據指向訊號朝期望方向移動，拍攝環境影像並於環境影像中辨識目標物，並於移動過程中依據目標物於環境影像中的位置控制飛行器跟隨該目標物。本發明經由使用指向操作來控制飛行器，可有效降低操作錯誤的機率。

Description

使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法

本發明係與飛行器有關，特別有關於飛行器的跟隨遙控方法。

請參閱圖1，為現有飛行器系統的示意圖。如圖1所示，於現有的飛行器系統中，皆是採用遙控器10的搖桿100-102來遙控飛行器12。具體而言，使用者可操作搖桿100來控制飛行器12朝指定移動，並可操作搖桿102來控制飛行器12轉向指定方位。

並且，現有的遙控器10的操作設計皆是以飛行器12作為軸向原點。上述操作設計使得使用者操作搖桿100-102時，應考量飛行器12的方向來進行操作，而不夠直覺。

以使用設置有攝影機的飛行器12自拍為例，當飛行器12面向使用者時，上述操作設計將使飛行器12與使用者的方向相反（即飛行器12的左方為使用者的右方）。當欲控制飛行器12朝使用者的右方移動時，使用者實際上須朝左操作搖桿100，以控制飛行器12朝飛行器12的左方（即使用者的右方）移動。

上述操作設計大幅提升使用者操作錯誤的機率。

本發明之主要目的，係在於提供一種飛行器的跟隨遙控方法，可以使用者作為軸向原點來遙控飛行器。

為達上述目的，本發明係提供一種使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，包括下列步驟：a) 於一遙控裝置接受一指向操作，其中該指向操作係移動該遙控裝置來指向一期望方向；b) 依據該指向操作產生一指向訊號；c) 對外發送該指向訊號；d) 於一飛行器接收該指向訊號，並依據該指向訊號控制該飛行器朝該期望方向移動； e) 於移動過程中，拍攝一環境影像，並於該環境影像中辨識一目標物；及f) 依據該目標物於該環境影像中的位置控制該飛行器跟隨該目標物。

本發明經由使用指向操作來控制飛行器，可有效降低操作錯誤的機率。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

首請參閱圖2，為本發明第一實施例的飛行器系統架構圖。本發明揭露了一種飛行器的跟隨遙控方法（下稱跟隨遙控方法），應用於如圖2所示之飛行器系統2。

具體而言，本發明可供使用者以指向方式來直覺地操控飛行器20，並可使飛行器20自動跟隨目標物（如被指定的使用者）。

於本發明中，飛行器系統2主要包括飛行器20（如汽船、熱氣球、旋翼飛行器或機翼飛行器）及遙控裝置22。

飛行器20包括收發器202、地磁計204、陀螺儀206、驅動裝置208、攝影機210、記憶體212及電性連接上述元件的處理器200。收發器202（如超音波收發器、射頻收發器或紅外線收發器）用以傳輸訊號。地磁計204（如三軸地磁計）用以感測地磁變化並產生飛行器20當前的方位角。陀螺儀206（如三軸陀螺儀）用以感測飛行器20當前的傾斜角。驅動裝置208用以控制飛行器20移動或轉向。攝影機210（如單鏡頭的攝影機或具有複數鏡頭的立體攝影機）用以擷取影像。記憶體212用以儲存資料。處理器200用以控制飛行器20。

遙控裝置22包括收發器模組222、地磁計模組224、陀螺儀模組226、人機介面228及電性連接上述元件的處理模組220。收發器模組222（如超音波收發器、射頻收發器或紅外線收發器）用以傳輸訊號。地磁計模組224（如三軸地磁計）用以感測地磁變化並產生遙控裝置22當前的方位角。陀螺儀模組226（如三軸陀螺儀）用以感測遙控裝置22的傾斜角。人機介面228（如旋鈕、按鍵、搖桿、螢幕、喇叭、指示燈或上述任意組合）用以接受使用者操作及/或回饋資訊給使用者。處理模組220用以控制遙控裝置22。

較佳地，遙控裝置22的外殼係設計成方便使用者單手操作及握持的形狀（如外殼為柱狀或設置有可供單手握持的握把）。藉此，使用者可流暢地將遙控裝置22指向任意方向，來直覺地操控飛行器20朝指定方向移動（容後詳述）。

接著將對本發明各實施例的跟隨遙控方法進行說明。值得一提的是，本發明各實施例的跟隨遙控方法係使用圖2所示之飛行器系統2來加以實現。更進一步地，記憶體212進一步儲存電腦程式。電腦程式包括電腦可執行的程式碼。當處理器200執行電腦程式後，可控制飛行器20來與遙控裝置22進行互動以執行本發明各實施例的跟隨遙控方法的各步驟。

續請參閱圖3，為本發明第一實施例的跟隨遙控方法流程圖。本實施例的跟隨遙控方法包括以下步驟。

步驟S100：遙控裝置22接受使用者的指向操作。具體而言，使用者可握持遙控裝置22，並移動遙控裝置22來指向期望方向（即指向使用者所期望的飛行器20的目的地）以完成指向操作。

藉此，本發明可供使用者以自身作為軸向原點，來直覺地輸入操作。

較佳地，遙控裝置22的人機介面228可包括一組指向操作鍵，遙控裝置22係於偵測指向操作鍵被按下時才會接受指向操作。

本發明經由於指向操作鍵被按下期間才接受指向操作，可有效避免使用者誤輸入指向操作。

步驟S102：遙控裝置22依據所接受的指向操作產生指向訊號。較佳地，遙控裝置22可經由地磁計模組224感測指向操作所產生的地磁變化，及/或經由陀螺儀模組226感測指向操作所產生的傾斜變化。並且，遙控裝置22還可依據所感測到的地磁變化及/或傾斜變化來產生對應的指向訊號。

步驟S104：遙控裝置22經由收發器模組222對外發送所產生的指向訊號。

步驟S106：飛行器20的處理器200經由收發器202接收遙控裝置22發出的指向訊號。

步驟S108：飛行器20的處理器200解碼所收到的指向訊號，並依據指向訊號經由驅動裝置208控制飛行器20朝期望方向移動。

較佳地，處理器200係依據指向訊號所指示的地磁變化及/或傾斜變化來決定朝期望方向接近的移動方向，再控制飛行器20朝移動方向移動。

步驟S110：飛行器20的處理器200經由攝影機210拍攝環境影像，並於所拍攝的環境影像中辨識目標物。

步驟S112：於每次飛行器20移動過程中，處理器200依據目標物於環境影像中的位置來控制飛行器20跟隨目標物。

具體而言，當目標物移動時，處理器200可偵測目標物於環境影像中的移動方向，並控制飛行器2朝移動方向移動，以使攝影機210的拍攝範圍跟隨目標物移動，而可使目標物被顯示於環境影像中。

較佳地，處理器200可取得預設的跟隨距離，持續依據環境影像計算飛行器20與目標物3間的實際距離（計算方式容後詳述），並經由控制飛行器20移動來使實際距離等於跟隨距離，以自動跟隨目標物並與之保持跟隨距離。

更進一步地，上述跟隨距離可依據飛行器20的用途來進行調整。舉例來說，當使用飛行器20進行空拍時，使用者可依據攝影機210的焦長來調整跟隨距離，如焦長為16mm時調整跟隨距離為1公尺，焦長為50mm時調整跟隨距離為3公尺，以獲得最佳取像範圍；當於賣場中使用飛行器20來裝載商品時，使用者可調整跟隨距離為1公尺以方便隨手放置商品。

本發明經由使用指向操作來控制飛行器，可有效降低操作錯誤的機率。並且，本發明可使飛行器20自動跟隨目標物。

續請參閱圖4，為本發明的指向操作及自動轉向示意圖，用以示例性說明本發明如何透過指向操作來控制飛行器。如圖4所示，飛行器20最初位於位置S1，並且，飛行器20的正面（即設置有攝影機210的鏡頭的一側）朝向目標物3（以持握遙控裝置22的使用者為例），而使得所拍攝的環境影像中包括目標物3（即目標物3落於攝影機210的拍攝範圍內）。

目標物3可移動遙控裝置22來指向期望方向E1以完成第一次指向操作。接著，飛行器20自位置C1朝使用者的期望方向E1進行第一次移動，並於移動期間持續保持正面朝向目標物3，而使得每次所拍攝的環境影像皆包括目標物3。當移動至位置S2時，飛行器20判斷已位於期望方向E1上且正面朝向目標物3，而停止移動。

接著，使用者可移動遙控裝置22來指向期望方向E2以完成第二次指向操作。於操作完成後，飛行器20自位置C2朝使用者的期望方向E2進行第二次移動，並於移動期間持續保持正面朝向目標物3。當移動至位置S3時，飛行器20判斷已位於期望方向E2且正面朝向目標物3，而停止移動。

藉此，使用者可以自身為軸心原點來直覺地操控飛行器移動。

續請同時參閱圖3、圖5及圖6，圖5為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖，圖6為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的步驟S102包括步驟S20、S22，步驟S108包括步驟S24-S28。

步驟S20：遙控裝置22於接受指向操作時，經由地磁計模組224感測期望方向所對應的指向方位角，並將指向方位角加入至指向訊號。具體而言，指向方位角係以特定基準方向為起點（0°）所計算的水平角度。

舉例來說，若基準方向為正北且期望方向為正北朝東50°，則期望方向所對應的指向方位角為50°；若期望方向為正南，則指向方位角為180°。

本發明經由指向方位角可明確地指示期望方向的水平角度。

步驟S22：遙控裝置22於接受指向操作時，計算期望方向所對應的垂直的指向仰角，並加入至指向訊號。

較佳地，遙控裝置22可經由陀螺儀模組226來感測遙控裝置22接收指向操作後的傾斜角（如三軸的傾斜角），再依據傾斜角的垂直成份（如Z軸角度）計算指向仰角。

於本發明之另一實施例中，遙控裝置22包括加速度計模組（圖未標示）。遙控裝置22可經由加速度計模組來感測遙控裝置22的移動向量（如三軸移動向量），再依據移動向量的垂直成份（如Z軸向量）計算指向仰角。

本發明經由指向仰角可明確地指示期望方向的垂直角度。

於本實施例中，步驟S108包括步驟S24-S28，其詳細說明如下。

步驟S24：於自遙控裝置22接收指向訊號後，飛行器20的處理器200經由地磁計204取得飛行器20當前的飛行方位角，經由陀螺儀206取得飛行器當前的飛行仰角，並比較飛行方位角與指向訊號的指向方位角及比較飛行仰角與指向訊號的指向仰角。

若指向方位角與當前的飛行方位角不符或指向仰角與當前的飛行仰角不符時，處理器200可判定飛行器20當前並非位於期望方向，並執行步驟S26；若指向方位角與當前的飛行方位角相符且指向仰角與當前的飛行仰角相符時，處理器200可判定飛行器20當前位於期望方向，並執行步驟S110。

步驟S26：處理器200決定移動方向。較佳地，處理器200係依據指向方位角及飛行方位角來決定水平移動方向，並依據指向仰角及飛行仰角來決定垂直移動方向。

較佳地，處理器200還可依據跟隨距離、指向仰角及指向方位角與飛行方位角間的方位角差來決定本次移動的終點座標。具體而言，處理器200係將所在立體空間座標化，並將目標物視為原點來計算終點座標（容後詳述）。

步驟S28：處理器200控制飛行器20朝移動方向移動直到指向方位角與飛行方位角相符且指向仰角與飛行仰角相符，並於移動過程中保持正面朝向目標物。

值得一提的是，雖於本實施例中，係同時使用指向方位角及指向仰角來計算移動方向，但不應以此限定。

於本發明的另一實施例中，遙控裝置22亦可不取得指向仰角（即不執行步驟S22）。並且，於步驟S26中，處理器200僅決定水平移動方向。於步驟S28中，處理器200係控制飛行器20朝水平移動方向移動直到指向方位角與飛行方位角相符。

於本發明的另一實施例中，遙控裝置22亦可不取得指向方位角（即不執行步驟S20）。並且，於步驟S26中，處理器200僅決定垂直移動方向。於步驟S28中，處理器200係控制飛行器20朝垂直移動方向移動直到指向仰角與飛行仰角相符。

接著將更詳細說明飛行器20如何得知是否位於期望方向。復請參閱圖4，於本實施例中，地磁計204係固定設置於飛行器20中，這使得當飛行器20自旋時，地磁計204可感測到對應的地磁變化（即可感測到對應的方位角）。

並且，於本例子中，當飛行器20位於位置S1且正面朝向目標物3時，地磁計204感測到的飛行方位角為0°。

當飛行器20移動至位置S2且正面朝向目標物3時，由於飛行器20的自旋，地磁計204可感測到飛行方位角變更為30°（即飛行器自旋30°）。

更進一步地，由圖4可知，於飛行器20正面朝向目標物3的情況下，飛行器20的自旋角度與飛行方位角相同，亦與飛行器20繞行目標物3的移動角度相同。

因此，當指向方位角等於飛行方位角（即方位角差為0°）時，表示飛行器20的水平角度與期望方向的水平角度相符，而可停止移動。

值得一提的是，雖上述例子係以水平的方位角為例進行說明，但本發明所屬技術領域中具有通常知識者亦可知悉，上述方案亦適用於判斷飛行器20的垂直角度是否與期望方向的垂直角度相符。具體而言，當指向仰角等於飛行仰角（即仰角差為0°）時，表示飛行器20的垂直角度與期望方向的垂直角度相符，而可停止移動。

續請參閱圖7，為本發明的移動方向計算示意圖，用以示例性說明終點座標的一較佳計算方式。

如圖7所示，於本例子中，指向方位角與飛行方位角間的方位角差為-30°，指向仰角為60°，跟隨距離為4公尺，飛行器20最初位於位置S1。

接著說明如何計算位置S2所對應座標（即終點座標）。首先，處理器200將所在立體空間座標化，並將目標物3所在位置視為原點O，座標為(0,0,0)。接著，處理器200可計算出位置S2的高度為4×sin⁡〖60°=2√3〗 公尺，此即為位置S2的Z軸座標。接著，處理器200計算位置S2的水平座標（即X軸座標與Y軸座標）。S2的X軸座標為4×〖cos⁡〖60°〗 sin〗⁡〖(-30°)=-〗 1公尺，Y軸座標為4×〖cos⁡〖60°〗 cos⁡〖(-30°)〗〗⁡= √3公尺。因此，處理器200可決定位置S2的座標為(-1, √3,2√3)。

藉此，本發明可於不使用定位系統（如GPS或室內定位系統）的情況下，準確控制飛行器移動至特定位置。

接著說明本發明如何實現自動跟隨功能。請同時參閱圖3及圖8，圖8為本發明第三實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的攝影機210係立體攝影機。

並且，本實施例的步驟S110係拍攝存在視差的複數張環境影像，並分別於各環境影像中辨識目標物，如經由立體攝影機的雙鏡頭拍攝兩張環境影像，並分別於兩張環境影像中辨識目標物。

此外，本實施例的步驟S112包括步驟S300-S310。

步驟S300：飛行器20的處理器200取得複數張環境影像的視差及目標物於各環境影像中的位置。

步驟S302：處理器200依據視差及目標物於各環境影像中的位置計算目標物與飛行器20間的實際距離。

較佳地，處理器200可先依據目標物於各環境影像中的位置來計算目標物與飛行器20間的水平夾角或垂直夾角。接著，處理器200可依據視差及所計算出的水平夾角或垂直夾角，使用三角視差法來計算出實際距離。

或者，記憶體212可預先儲存目標物3的影像尺寸與實際距離的對應關係（如實際距離為3公尺時，目標物3的影像尺寸為200畫素*500畫素；實際距離為6公尺時，目標物3的影像尺寸為100畫素*250畫素）。並且，處理器200可依據上述對應關係與目標物3當前於環境影像3的影像尺寸來計算實際距離。

步驟S304：處理器200判斷實際距離是否大於跟隨距離。若處理器200判斷實際距離大於跟隨距離，則執行步驟S306。否則，執行步驟S308。

步驟S306：處理器200控制飛行器20接近目標物，以減少實際距離，來使實際距離與跟隨距離相符。

步驟S308：處理器200判斷實際距離是否小於跟隨距離。若處理器200判斷實際距離小於跟隨距離，則執行步驟S310。否則，判定實際距離等於跟隨距離，並結束跟隨遙控方法。

步驟S310：處理器200控制飛行器20遠離目標物，以增加實際距離，來使實際距離與跟隨距離相符。

藉此，本發明可使飛行器20自動跟隨目標物，並與目標物保持跟隨距離。

續請參閱圖9A至圖9G，圖9A為本發明的環境影像第一示意圖，圖9B為本發明的環境影像第二示意圖，圖9C為本發明的環境影像第三示意圖，圖9D為本發明的環境影像第四示意圖，圖9E為本發明的環境影像第五示意圖，圖9F為本發明的環境影像第六示意圖，圖9G為本發明的環境影像第七示意圖，說明本發明如何跟隨目標物。

於本實施例中，處理器200可持續或間續控制飛行器20移動，來保持目標物於環境影像（即攝影機210的拍攝範圍）中的固定區域。經由上述方式，飛行器20可保持正面朝向目標物並跟隨目標物。

如圖9A所示，處理器200可於環境影像40中定義固定區域42，並辨識目標物3是否離開固定區域42。

若目標物3未離開固定區域42，則處理器200可判斷飛行器20當前已正面朝向目標物，並控制飛行器20繼續跟隨目標物。若目標物3離開固定區域42，則處理器200可判斷飛行器20當前未正面朝向目標物，並控制飛行器20移動來跟隨目標物。

舉例來說，如圖9B所示，當處理器200判斷目標物離開固定區域42，且位於固定區域42左方時，控制飛行器20朝左水平移動來使目標物3重新位於固定區域42。

如圖9C所示，當處理器200判斷目標物離開固定區域42，且位於固定區域42右方時，控制飛行器20朝右水平移動來使目標物3重新位於固定區域42。

如圖9D所示，當處理器200判斷目標物離開固定區域42，且位於固定區域42上方時，控制飛行器20增加高度來使目標物3重新位於固定區域42。

如圖9E所示，當處理器200判斷目標物離開固定區域42，且位於固定區域42下方時，控制飛行器20降低高度來使目標物3重新位於固定區域42。

並且，處理器200還可依據目標物3於環境影像40中的影像尺寸來控制飛行器20移動，以使所拍攝到的目標物3的影像尺寸適中。

舉例來說，如圖9F所示，當處理器200判斷目標物3於環境影像40中的影像尺寸過大時，可控制飛行器20遠離目標物3來使目標物3於環境影像40中的影像尺寸縮小至適當尺寸。

如圖9G所示，當處理器200判斷目標物3於環境影像40中的影像尺寸過小時，可控制飛行器20接近目標物3來使目標物3於環境影像40中的影像尺寸放大至適當尺寸。

本發明經由依據目標物3於環境影像40中的位置及尺寸控制飛行器20移動，可有效對目標物3進行監控及跟拍，並增加所拍攝影像的可用性。

續請參閱圖10，為本發明第四實施例的軌跡紀錄與循跡流程圖。本實施例更提供軌跡記錄功能及循跡功能，可記錄飛行器20的飛行軌跡，並依據所記錄的飛行軌跡控制飛行器20自動巡航。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括用以實現軌跡記錄功能及循跡功能的以下步驟。

步驟S400：飛行器20的處理器200進入軌跡記錄模式。較佳地，遙控裝置22的人機介面228更包括軌跡記錄鍵，當上述軌跡記錄鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送軌跡記錄訊號至飛行器20，以使處理器200進入軌跡記錄模式。

步驟S402：於軌跡記錄模式下，處理器200基於時間記錄飛行器20的飛行軌跡。

較佳地，處理器200係記錄自遙控裝置22收到的所有指向訊號（指向訊號可包括指向仰角、指向方位角、發送時間及跟隨距離），以作為飛行軌跡。

較佳地，處理器200記錄每次移動時用以控制該驅動裝置208的控制參數（如自旋角度、移動高度或移動距離），以作為飛行軌跡。

較佳地，處理器200係將所在立體空間座標化，並記錄飛行器20於立體空間中的座標變化，以作為飛行軌跡。

步驟S404：處理器200判斷是否停止記錄軌跡。

較佳地，遙控裝置22的人機介面228更包括軌跡記錄停止鍵，當上述軌跡記錄停止鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送軌跡記錄停止訊號至飛行器20，以使處理器200儲存所記錄的飛行軌跡（如匯出為軌跡檔案）至記憶體206，並離開軌跡記錄模式。

若處理器200判斷停止記錄軌跡，則執行步驟S406。否則，再次執行步驟S402。

步驟S406：飛行器20的處理器200進入循跡模式。較佳地，遙控裝置22的人機介面228更包括循跡鍵，當上述循跡鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送循跡訊號至飛行器20，以使處理器200進入循跡模式。

步驟S408：於循跡模式下，處理器200自記憶體206讀取先前儲存的飛行軌跡。

步驟S410：處理器200控制飛行器20沿所讀取的飛行軌跡移動。

本發明可使飛行器依預先規劃的飛行軌跡自動巡航。

續請參閱圖11，為本發明第五實施例的功能操作流程圖。本實施例提供多種操作功能。相較於圖3所示之第一實施例，本實施例的跟隨遙控方法更包括用以實現功能操作的以下步驟。

步驟S50：飛行器20的處理器200自遙控裝置22接收操作訊號。

具體而言，遙控裝置22的人機介面228更包括多種操作按鍵，當各操作按鍵被按下時，遙控裝置22可產生並發送對應的操作訊號至飛行器20。

舉例來說，人機介面228可包括定平面操作鍵、微調旋鈕、距離調整旋鈕及錄影/停止錄影鍵。

當定平面操作鍵被按下時，遙控裝置22可產生並對外發送定平面操作訊號。當微調旋鈕被轉動時，遙控裝置22可產生包括微調方向及微調距離的微調操作訊號。當距離調整旋鈕被轉動時，遙控裝置22可產生對應轉動的距離調整訊號。當錄影/停止錄影鍵初次被按下時，遙控裝置22可產生錄影訊號，當錄影/停止錄影鍵再次被按下時，遙控裝置22可產生停止錄影訊號。

步驟S52：處理器200依據所收到的操作訊號執行對應操作。

舉例來說，當處理器200收到定平面操作訊號時，可決定對應當前的期望方向的平面，並將上述平面設定為飛行器20的可移動範圍，以使飛行器20被限制於上述平面中移動。

當處理器200收到微調操作訊號時，可控制飛行器20朝微調方向偏移微調距離（如向左移動30公分或向下降低50公分）。

當處理器200收到距離調整訊號時，可依據距離調整訊號調整跟隨距離的值（如增加跟隨距離或縮短跟隨距離）。

當處理器200收到錄影訊號時，可控制攝影機210開始錄影。並且，處理器200還可進一步基於時間開始記錄飛行器20的飛行軌跡。

當處理器200收到停止錄影訊號時，可控制攝影機210停止錄影。並且，若處理器200判斷當前正在記錄飛行軌跡時，還可進一步停止記錄飛行軌跡。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

10‧‧‧遙控器

100、102‧‧‧搖桿

12‧‧‧飛行器

2‧‧‧飛行器系統

20‧‧‧飛行器

200‧‧‧處理器

202‧‧‧收發器

204‧‧‧地磁計

206‧‧‧陀螺儀

208‧‧‧驅動裝置

210‧‧‧攝影機

212‧‧‧記憶體

22‧‧‧遙控裝置

220‧‧‧處理模組

222‧‧‧收發器模組

224‧‧‧地磁計模組

226‧‧‧陀螺儀模組

228‧‧‧人機介面

3‧‧‧目標物

40‧‧‧環境影像

42‧‧‧固定區域

E1、E2‧‧‧期望方向

S1-S3‧‧‧位置

O‧‧‧原點

S100-S112‧‧‧跟隨遙控步驟

S20-S22‧‧‧指向訊號產生步驟

S24-S28‧‧‧移動步驟

S300-S310‧‧‧跟隨步驟

S400-S410‧‧‧軌跡記錄與循跡步驟

S50-S52‧‧‧操作步驟

圖1為現有飛行器系統的示意圖。

圖2為本發明第一實施例的飛行器系統架構圖。

圖3為本發明第一實施例的跟隨遙控方法流程圖。

圖4為本發明的指向操作及自動轉向示意圖。

圖5為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第一部分流程圖。

圖6為本發明第二實施例的跟隨遙控方法第二部分流程圖。

圖7為本發明的移動方向計算示意圖。

圖8為本發明第三實施例的跟隨遙控方法部分流程圖。

圖9A為本發明的環境影像第一示意圖。

圖9B為本發明的環境影像第二示意圖。

圖9C為本發明的環境影像第三示意圖。

圖9D為本發明的環境影像第四示意圖。

圖9E為本發明的環境影像第五示意圖。

圖9F為本發明的環境影像第六示意圖。

圖9G為本發明的環境影像第七示意圖。

圖10為本發明第四實施例的軌跡紀錄與循跡流程圖。

圖11為本發明第五實施例的功能操作流程圖。

S100-S112‧‧‧跟隨遙控步驟

Claims (10)

1. 一種使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，包括下列步驟： a) 於一遙控裝置接受一指向操作，其中該指向操作係移動該遙控裝置來指向一期望方向； b) 依據該指向操作產生一指向訊號； c) 對外發送該指向訊號； d) 於一飛行器接收該指向訊號，並依據該指向訊號控制該飛行器朝該期望方向移動； e) 於移動過程中，拍攝一環境影像，並於該環境影像中辨識一目標物；及 f) 依據該目標物於該環境影像中的位置控制該飛行器跟隨該目標物。
2. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該指向訊號包括一指向方位角，該步驟b包括一步驟b1) 經由該遙控裝置的一地磁計模組感測該指向方位角； 該步驟d包括下列步驟： d1) 接收該指向訊號； d2) 於該指向方位角與該飛行器當前的一飛行方位角不符時，依據該指向方位角及該飛行方位角決定一水平移動方向；及 d3) 控制該飛行器朝該水平移動方向移動直到該指向方位角與該飛行方位角相符，並於移動過程中保持正面朝向該目標物。
3. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該指向訊號包括一指向仰角，該步驟b包括一步驟b2) 經由該遙控裝置的一陀螺儀模組感測一傾斜角，並依據該傾斜角計算該指向仰角； 該步驟d包括下列步驟： d4) 接收該指向訊號； d5) 於該指向仰角與該飛行器當前的一飛行仰角不符時，依據該指向仰角及該飛行仰角決定一垂直移動方向；及 d6) 控制該飛行器朝該垂直移動方向移動直到該指向仰角與該飛行仰角相符，並於移動過程中保持正面朝向該目標物。
4. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該步驟e係經由一立體攝影機拍攝複數該環境影像，並分別於兩張該環境影像中辨識該目標物。
5. 如請求項4所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該步驟f包括以下步驟： f1) 依據該些環境影像間的一視差及該目標物於各該環境影像中的位置計算該目標物與該飛行器間的一實際距離； f2) 於該實際距離大於一跟隨距離時，控制該飛行器接近該目標物，並於該實際距離小於該跟隨距離時，控制該飛行器遠離該目標物。
6. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該步驟f係控制該飛行器移動來保持該目標物於該環境影像中的一固定區域以保持正面朝向該目標物。
7. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中更包括下列步驟： g1) 於移動過程中基於時間記錄該飛行器的一飛行軌跡； g2) 於收到一循跡訊號時，讀取該飛行軌跡；及 g3) 控制該飛行器沿該飛行軌跡移動。
8. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中更包括一步驟h) 於收到一定平面操作訊號時，決定對應該期望方向的一平面，並將該平面設定為該飛行器的可移動範圍，以使該飛行器被限制於該平面中移動。
9. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中該步驟a係於該遙控裝置的一指向操作鍵被按下期間接受該指向操作。
10. 如請求項1所述之使用影像辨識的飛行器跟隨遙控方法，其中更包括下列步驟： i1) 該飛行器於自該遙控裝置收到一微調操作訊號時，依據該微調操作訊號控制該飛行器朝一微調方向偏移； i2) 於自該遙控裝置收到一距離調整訊號時，依據該距離調整訊號調整該跟隨距離；及 i3) 於自該遙控裝置收到一錄影訊號時，控制該飛行器的一攝影機開始錄影並基於時間記錄該飛行器的一飛行軌跡。