TWI557526B - 自拍無人飛機系統及其執行方法 - Google Patents

Description

自拍無人飛機系統及其執行方法

本發明關於自拍，特別是關於一種自拍無人飛機系統及其執行方法。

目前越來越多人使用無人飛機進行拍照，自拍者在利用無人飛機進行自拍時，控制無人飛機在適當的高度朝向自拍者進行拍照。

令人滿意的自拍照片的重要因素是自拍者出現在自拍照片中的位置、距離、和角度。自拍者希望出現在自拍照片中偏右一些位置時，需要控制設置於無人飛機上之相機往自拍者左方移動一些。自拍者希望出現在自拍照片中人體的面積更小些，也就是可包含更多四周風景時，需要控制相機後退一些，或距離自拍者更遠一些。自拍者希望出現在自拍照片中臉部朝向左邊時，需要控制相機移動到面向自拍者左臉位置。

第一種控制無人飛機進行自拍的方式係自拍者能以數位方式指定無人飛機的高度、位置及方向後，無人飛機即可自行飛行到該指定高度、位置及方向，但自拍者並無法預先看到無人飛機於該指定高度、位置及方向時拍照的效果，也無法接收無人飛機於該指定高度、位置及方向時傳回的影像(照片)內容。更明確地說，自拍者並不能僅透過控制無人飛機的高度、位置及方向來精確控制自拍者在自拍照片中的位置和大小，因此拍攝的自拍照片不見得符合自拍者所期待的效果。

第二種控制無人飛機進行自拍的方式係自拍者手動使用無 人飛機飛行控制器直接控制無人飛機的飛行，並根據從無人飛機傳回的影像(照片)內容或自拍者的位置，持續調整無人飛機的飛行，直到自拍者滿意無人飛機傳回的影像(照片)內容時，再控制無人飛機進行拍照。這種方式需花較多時間不斷地觀看無人飛機傳回的影像，再進行非直感(non-intuitive)的無人飛機飛行控制，費時費力且效率不佳。值得再度強調的是，希望調整相機影像內人物到理想的位置、距離和方向(角度)所需的無人飛機的飛行控制是困難的、非直感的、和耗時的。

因此，需要對習知技術中使用無人飛機進行拍照的問題提出解決方法。

本發明提供一種自拍無人飛機(selfie-drones)系統及其執行方法，其能解決習知技術中使用無人飛機進行拍照的問題。

本發明之自拍無人飛機系統包括：一無人飛機主體；一拍攝單元，設置於該無人飛機主體上；一選擇單元，電性耦接至一資料庫，該資料庫包括複數張自拍相片模板，該選擇單元用於從該資料庫中選擇至少一自拍相片模板，每一該等自拍相片模板包括至少一自拍參數；以及一控制單元，電性耦接至該拍攝單元及該選擇單元，用於接收該選擇單元所選擇之該至少一自拍相片模板之該至少一自拍參數、根據該至少一自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。

本發明之自拍無人飛機系統的執行方法中，該自拍無人飛機系統包括一無人飛機主體、一拍攝單元、一選擇單元、以及一控制單元，該自拍無人飛機系統的執行方法包括：該選擇單元從一資料庫中選擇至少一自拍相片模板，每一該等自拍相片模板包括至少一自拍參數；該控制單元接收該選擇單元所選擇之該至少一自拍相片模板之該至少一自拍參數； 以及該控制單元根據該至少一自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。

本發明之自拍無人飛機系統及其執行方法能讓自拍者預先選擇並觀看到拍照後的效果。

1‧‧‧自拍無人飛機系統

10‧‧‧無人飛機主體

12‧‧‧拍攝單元

14‧‧‧選擇單元

16‧‧‧控制單元

18‧‧‧資料庫

180‧‧‧自拍相片模板

S20~S24‧‧‧步驟

第1圖為根據本發明一實施例之自拍無人飛機系統的方塊圖；以及第2圖為根據本發明一實施例之自拍無人飛機系統的執行方法的流程圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

請參考第1圖，其為根據本發明一實施例之自拍無人飛機系統1的方塊圖。

本發明之自拍無人飛機系統1主要包括一無人飛機主體10、一拍攝單元12、一選擇單元14、以及一控制單元16。

拍攝單元12設置於無人飛機主體10上，用於對至少一自拍者進行拍照或攝影。

選擇單元14電性耦接至一資料庫18，資料庫18包括複數張自拍相片模板180，選擇單元14用於供該自拍者從資料庫18中選擇至少一自拍相片模板180。每一該等自拍相片模板180包括至少一自拍參數。

控制單元16電性耦接至拍攝單元12及選擇單元14，用於接收選擇單元14所選擇之至少一自拍相片模板180之至少一自拍參數、根據該至少一自拍參數控制無人飛機主體10飛行到與該至少一自拍參數對應的高度 與角度後控制拍攝單元12進行拍照或攝影。

於本發明中，每一該等自拍相片模板180可具有各種的分類。於一實施例中，自拍相片模板180可包括一人模板。一人模板是指模板中具有一圖案，該圖案可為人像圖案、交通工具圖案等。當自拍者選擇一人模板時，控制單元16接收該一人模板之至少一自拍參數後，會根據該至少一自拍參數控制無人飛機主體10飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後，控制拍攝單元12進行拍照，拍照得到的照片中，自拍者的位置與大小與一人模板中的圖案的位置與大小相同。也就是說，在本實施例中，每一該等自拍相片模板180之自拍參數包括圖案在自拍相片模板180中的位置與大小。

於另一實施例中，每一該等自拍相片模板180之自拍參數包括人像圖案在自拍相片模板180中的朝向(角度，例如面部朝向角度)。於又一實施例中，每一該等自拍相片模板180之自拍參數包括複數個圖案(例如具有多個圖案的多人模板)在自拍相片模板180中的位置、大小與朝向之至少一者。

本發明之自拍無人飛機系統1是採用視覺伺服(Visual Servo或Visual Servoing；VS)技術來控制無人飛機主體10飛行至與該至少一自拍參數對應的高度與角度。更明確地說，本發明之自拍無人飛機系統1是採用以影像為基的視覺伺服(Image-Based Visual Servo；IBVS)技術，亦即預先選定物件特徵標記最終以選定的大小出現在照片中的特定位置(亦即選擇自拍相片模板180)，控制單元16在控制的過程中會不斷根據該選定物件特徵標記目前在拍攝單元12中的大小和位置而自行調整無人飛機主體10的位置和姿態，最後移動到自拍者符合在照片中的特定位置的位置和姿態。如上所述，除了物件特徵標記出現影像中位置和大小外，還可增加物件的朝向(角度)。例如人頭出現在照片的相同位置和大小時，人臉的朝向係正向或側向也是可以使用視覺伺服技術偵測。

於一實施例中，資料庫18之自拍相片模板180可儲存於一移動終端中，例如一手機或一平板電腦等。自拍者可透過移動終端之一顯示面板觀看並選擇自拍相片模板180。

於另一實施例中，資料庫18之自拍相片模板180可儲存於控制單元16中。自拍者可透過與控制單元16電性耦接之一顯示面板觀看並選擇自拍相片模板180。於一實施例中，自拍相片模板180可以預先儲存於資料庫18中。

於另一實施例中，當自拍者不滿意儲存在資料庫18中的自拍相片模板180時，自拍者可以上傳一張具滿意自拍效果的照片後由控制單元16轉換成一自拍相片模板180以獲取自拍參數並儲存於資料庫18中。也就是說，自拍者可自行建立自拍相片模板180並儲存於資料庫18中。

此外，選擇單元14可以從資料庫18中選擇多張自拍相片模板180，控制單元16接收該多張自拍相片模板180之該等自拍參數，可根據該多張自拍相片模板180的選擇順序及根據該等自拍參數控制無人飛機主體10飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制拍攝單元12進行拍照或攝影。

於另一實施例中，控制單元16根據該多張自拍相片模板180產生一優先順序，並根據該優先順序及根據該等自拍參數控制無人飛機主體10飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制拍攝單元12進行拍照或攝影。該優先順序是根據無人飛機主體10的飛行軌跡的最短距離所產生。飛行軌跡的最短距離是根據無人飛機主體10依多張自拍相片模板的不同拍攝順序所估算出最短的飛行距離。

以下將說明如何產生優先順序的方式，雖然以影像為基的視覺伺服技術係根據標的物件在影像中的位置和大小(自拍參數)來進行無人飛機主體10(含拍攝單元12)的全自主運動控制，但是可以事先推導出標的物件出現在自拍相片模板180中的不同位置和大小(自拍參數)和拍攝 單元12之相對位置的關係式。所以當同時選擇多張自拍相片模板180後，可以針對該多張相片模板180之自拍參數計算出拍攝單元12所需的相對位置，再根據該些所需的相對位置，計算出無人飛機主體10以不同順序到達各所需相對位置的飛行距離，再將其中最短飛行距離的拍攝順序做為多張自拍相片模板180的優先順序，以縮短自拍無人飛機系統1根據所有自拍相片模板180完成自拍的時間。綜上可知，本發明之優先順序是根據無人飛機主體10的最短飛行距離產生。

此外，自拍者可利用選擇單元14從資料庫18中選擇多張自拍相片模板180，並利用選擇單元14設定各自拍相片模板180之一拍攝時間長度，控制單元16接收各自拍相片模板180之自拍參數，可根據各自拍相片模板180之自拍參數及各自拍相片模板180之拍攝時間長度控制無人飛機主體10飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制拍攝單元12進行攝影。最後，控制單元16將根據各自拍相片模板180攝影的影片結合成一連續影片。

此外，當自拍的背景中出現其他非自拍人群時，可能混淆飛機自拍系統，導致無法辨識自拍人在哪裡，此時自拍無人飛機系統1可利用視覺辨識技術來判斷多人模板中的主角，舉例來說，自拍者選擇多人模板後，自拍者執行一指定動作(例如手勢)，控制單元16可利用視覺伺服技術辨別該動作，藉此判斷出自拍者，並根據多人模板之自拍參數控制自拍者顯示於拍攝後照片中的特定位置。

請參閱第2圖，其為根據本發明一實施例之自拍無人飛機系統的執行方法的流程圖。

自拍無人飛機系統包括一無人飛機主體、一拍攝單元、一選擇單元、以及一控制單元。自拍無人飛機系統的執行方法包括下列步驟。

於步驟S20中，選擇單元從一資料庫中選擇至少一自拍相片模板，每一該等自拍相片模板包括至少一自拍參數。

於一實施例中，每一該等自拍相片模板之自拍參數包括至少一圖案在每一該等自拍相片模板中的位置與大小。於另一實施例中，每一該等自拍相片模板之自拍參數包括人像圖案在每一該等自拍相片模板中的朝向(角度，例如面部朝向角度)。

於又一實施例中，該等自拍相片模板之至少一者是將一照片上傳至該自拍無人飛機系統後轉換而成。

此外，該等自拍相片模板可儲存於一移動終端中或該控制單元中。

於步驟S22中，控制單元接收該選擇單元所選擇之該至少一自拍相片模板之該至少一自拍參數。

於步驟S24中，控制單元根據該至少一自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。

於一實施例中，自拍無人飛機系統1可利用視覺辨識技術來判斷多人模板中的主角，舉例來說，步驟S20中，自拍者選擇多人模板後，自拍者執行一指定動作(例如手勢)，控制單元可利用視覺辨識技術辨別該動作，藉此判斷出自拍者，並根據多人模板之自拍參數控制自拍者顯示於拍攝後照片中的特定位置。

於一實施例中，步驟S20為該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，步驟S24為該控制單元根據該多張自拍相片模板的選擇順序及根據該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。

於另一實施例中，步驟S20為該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，步驟S24為該控制單元根據該多張自拍相片模板產生一優先順序，並根據該優先順序及根據該多張自拍相片模板之該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍 攝單元進行拍照或攝影，該優先順序是根據該無人飛機主體的飛行軌跡的最短距離產生。

於又一實施例中，步驟S20為該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板並設定各自拍相片模板之一拍攝時間長度，步驟S24為該控制單元根據該等自拍相片模板之該等自拍參數及各自拍相片模板之拍攝時間長度控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行攝影，並將根據各自拍相片模板攝影的影片結合成一連續影片。

本發明之自拍無人飛機系統及其執行方法能讓自拍者預先看到拍照後的效果。

雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧自拍無人飛機系統

10‧‧‧無人飛機主體

12‧‧‧拍攝單元

14‧‧‧選擇單元

16‧‧‧控制單元

18‧‧‧資料庫

180‧‧‧自拍相片模板

Claims (16)

1. 一種自拍無人飛機系統，包括：一無人飛機主體；一拍攝單元，設置於該無人飛機主體上；一選擇單元，電性耦接至一資料庫，該資料庫包括複數張自拍相片模板，該選擇單元用於從該資料庫中選擇至少一自拍相片模板，每一該等自拍相片模板包括至少一自拍參數，每一該等自拍相片模板之自拍參數包括至少一圖案在每一該等自拍相片模板中的位置與大小；以及一控制單元，電性耦接至該拍攝單元及該選擇單元，用於接收該選擇單元所選擇之該至少一自拍相片模板之該至少一自拍參數、根據該至少一自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中每一該等自拍相片模板之自拍參數包括人像圖案在每一該等自拍相片模板中的朝向。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中當該選擇單元選擇的自拍相片模板為多人模板時，該控制單元根據一自拍者之一指定動作判斷出該自拍者，並根據該多人模板之自拍參數控制該自拍者顯示於拍攝後照片中的特定位置。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中一照片上傳至該自拍無人飛機系統後轉換成一自拍相片模板並儲存於該資料庫中。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中該等自拍相片模板儲存於一移動終端中。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中該等自拍相片模板儲存於該控制單元中。
7. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，該控制單元根據該多張自拍相片模 板的選擇順序及根據該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，該控制單元根據該多張自拍相片模板產生一優先順序，並根據該優先順序及根據該多張自拍相片模板之該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影，該優先順序是根據該拍攝單元進行拍照或攝影時該無人飛機主體的最短飛行距離所產生。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之自拍無人飛機系統，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板並設定各自拍相片模板之一拍攝時間長度，該控制單元根據該等自拍相片模板之該等自拍參數及各自拍相片模板之拍攝時間長度控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行攝影，並將根據各自拍相片模板攝影的影片結合成一連續影片。
10. 一種自拍無人飛機系統的執行方法，該自拍無人飛機系統包括一無人飛機主體、一拍攝單元、一選擇單元、以及一控制單元，該自拍無人飛機系統的執行方法包括：該選擇單元從一資料庫中選擇至少一自拍相片模板，每一該等自拍相片模板包括至少一自拍參數，每一該等自拍相片模板之自拍參數包括至少一圖案在每一該等自拍相片模板中的位置與大小；該控制單元接收該選擇單元所選擇之該至少一自拍相片模板之該至少一自拍參數；以及該控制單元根據該至少一自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該至少一自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。
11. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中每一該等自拍相片模板之自拍參數包括人像圖案在每一該等自拍相片模 板中的朝向。
12. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中當該選擇單元選擇的自拍相片模板為多人模板時，該控制單元根據一自拍者之一指定動作判斷出該自拍者，並根據該多人模板之自拍參數控制該自拍者顯示於拍攝後照片中的特定位置。
13. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中該等自拍相片模板之至少一者是將一照片上傳至該自拍無人飛機系統後轉換而成。
14. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，該控制單元根據該多張自拍相片模板的選擇順序及根據該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影。
15. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板，該控制單元根據該多張自拍相片模板產生一優先順序，並根據該優先順序及根據該多張自拍相片模板之該等自拍參數控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行拍照或攝影，該優先順序是根據該拍攝單元進行拍照或攝影時該無人飛機主體的最短飛行距離所產生。
16. 根據申請專利範圍第10項所述之自拍無人飛機系統的執行方法，其中該選擇單元從該資料庫中選擇多張自拍相片模板並設定各自拍相片模板之一拍攝時間長度，該控制單元根據該等自拍相片模板之該等自拍參數及各自拍相片模板之拍攝時間長度控制該無人飛機主體飛行到與該等自拍參數對應的高度與角度後控制該拍攝單元進行攝影，並將根據各自拍相片模板攝影的影片結合成一連續影片。