一种用于控制无人机的智能眼镜及控制方法_2

文档序号:9578796阅读:来源:国知局
增加,使其在军事、民用方面的用途不断高速拓展,无人机市场具有广阔前景。
[0047]本发明实施例中优选的急救无人机为多旋翼无人飞行器(或称为多旋翼飞行器),可以是四旋翼、六旋翼及旋翼数量大于六的无人飞行器。优选的,机身由碳纤维材料制成,在满足较高使用强度和刚度的前提下,可大幅减轻机身的重量,从而降低多旋翼无人飞行器的动力需求以及提高多旋翼无人飞行器的机动性。当然,在本发明的其他实施例中,机身还可以由塑料或者其他任意使用的材料制成。机身上设有多个相对于所述机身中的对称平面呈对称分布的浆臂,每一个浆臂远离所述机身的一端设有桨叶组件,所述桨叶组件包括安装在所述浆臂上的电机和连接在所述电机的输出轴上的桨叶,每一片桨叶的旋转轴线均位于同一圆柱面上。
[0048]本发明技术方案采用的急救无人机主要是指小、微型多旋翼无人飞行器,这种无人飞行器体积小、成本低、飞行稳定性较好,飞行成本低等。本发明使用的飞行器,典型的以四轴多旋翼飞行器为代表。
[0049]实施例一、一种用于控制无人机的智能眼镜。
[0050]图1为本发明实施例一的用于控制无人机的智能眼镜结构示意图,本发明实施例将结合图1进行具体说明。
[0051]如图1所示,本发明实施例提供了一种用于控制无人机107的智能眼镜101,所述无人机107包括飞控板110和用于航拍的拍摄设备111、遥控指令接收器108、遥测数据发送器109,所述飞控板110与所述遥控指令接收器108电连接,所述拍摄设备111与所述遥测数据发送器109电连接,所述智能眼镜101包括遥控指令发送器102、遥测数据接收器103、图像显示设备106、眼球动作监测设备104、控制器105,所述眼球动作监测设备104设置于所述图像显示设备106上,所述遥控指令发送器102连接所述遥控指令接收器108,所述遥测数据接收器103连接所述遥测数据发送器109,所述图像显示设备106与所述遥测数据接收器103电连接,其中,
[0052]通过所述遥测数据发送器109和遥测数据接收器103将所述拍摄设111备的航拍图像传输至所述图像显示设备106显示;
[0053]所述控制器105分别与所述眼球动作监测设备104和所述遥控指令发送器102电连接,其适用于根据所述眼球动作监测设备104检测到的用户的眼球动作生成并向所述无人机107发出控制指令;
[0054]根据所述控制指令控制所述拍摄设备111进行相应的动作。
[0055]具体的,所述眼球动作监测设备的输出端与所述控制器的输入端相连接,所述控制器的输出端与所述遥控指令发送器相连接,所述遥测数据接收器的输出端与所述图像显示设备的输入端相连接,所述智能眼镜上的遥控指令发送器的输出端与所述无人机上的遥控指令接收器的输入端相连接,所述遥控指令发送器和所述遥控指令接收器之间通过无线通信的方式相连接,所述无人机上的遥控指令接收器的输出端与所述飞控板的输入端相连接,所述飞控板的输出端与所述拍摄设备的输入端相连接,所述拍摄设备的输出端与所述遥测数据发送器的输入端相连接,所述无人机上的遥测数据发送器的输出端与所述智能眼镜上的遥测数据接收器的输入端相连接,所述遥测数据发送器与所述遥测数据接收器之间通过无线通信的方式相连接。需要说明的是,本发明中所述的连接,可以是无线连接也可以是有线连接,还可以包括直接连接和/或间接连接,这里的间接连接是指两个相连接的元器件中间还可以设置有其他的元器件。
[0056]本发明实施例中优选的,所述眼球动作监测设备是用于检测无人机的用户的眼球并监视眼球的运动和眼球注视的元件。所述眼球动作监测设备还被配置为检测和采集图像显示设备上的眼球注视位置并测量每次眼球注视的时间。
[0057]为了眼球注视跟踪,所述眼球动作监测设备可以采用许多不同类型的技术。例如,所述眼球动作监测设备可以采用三个步骤以实现眼球注视跟踪:
[0058]在第一步骤中,基于类哈尔特征检测用户面部上的眼球;
[0059]在第二步骤中,使用Lucas Kanade算法执行眼球的动作的跟踪;
[0060]在第三步骤中,使用高斯过程检测眼球注视。本领域技术人员将认识到上面描述的技术不是用于眼球注视跟踪的唯一解决方案,并且许多其他技术可以用于眼球注视跟踪。相机负责捕捉并且检测用户的眼球注视点。所述相机可以是所述眼球动作监测设备的元件。
[0061]本发明实施例中优选的,所述控制器中还包括贮存器,所述贮存器中存储包括眼球动作和命令的表。在表中,每个命令与相应的眼球动作相关联。例如,当用户眼球向上移动时,使用所述眼球动作监测设备检测到向上平移眼球动作,然后,将所检测到的眼球动作与在所述贮存器中存储的表中的眼球动作相比较。如果在表中找到与所检测到的眼球动作相匹配的眼球动作,则执行与表中所匹配的眼球动作相关联的命令。如果命令是“拍摄设备向上转向”,则所述飞控板将云台上的拍摄设备的镜头方向朝上移动。
[0062]本发明实施例根据眼球向上下左右各个方向的动作,来调整云台的动作,并实现云台上搭载的拍摄设备的拍摄方位的调整。例如,当感应到眼球的瞳孔向上方移动的时候,则调整拍摄设备相对于当前位置向上方移动;当感应到眼球的瞳孔向下方移动的时候,则调整拍摄设备相对于当前位置向下方移动。其他方向也是类似的原理。如此,用户的观察欲望能够自然的被感知和满足,在用户不经意之间,就实现了用户想看哪里,摄像头就向哪里移动,使得用户的观察体验得到极大提升。
[0063]在本发明的上述实施例中,即使与其基准眼球动作相比眼球动作在一定容限范围内变形,也可以检测到眼球动作。
[0064]本发明实施例中优选的,所述无人机107还包括云台,所述拍摄设备111搭载于所述云台之上,所述控制器105包括云台控制器,所述云台控制器分别与所述眼球动作监测设备104和所述遥控指令发送器102电连接,其适用于根据所述眼球动作监测设备104检测到的用户的眼球动作向所述无人机107发出云台控制指令,所述云台根据所述云台控制指令调整所述拍摄设备111的拍摄方向。
[0065]当然,本发明实施例中的无人机也可以不包括所述云台,例如,通过设置的旋转电机也可以实现所述无人机上搭载的拍摄设备的拍摄方向的改变。
[0066]具体的,所述无人机包括无人机主体、摄像头座、控制支架,所述摄像头座通过所述控制支架固定在所述无人机主体前端的下方,所述摄像头座前方有一对摄像头,所述控制支架包括主旋转电机、侧旋转电机和支架,所述主旋转电机底部固定在所述无人机主体前端的下方,所述主旋转电机的转轴的端部有所述支架,所述摄像头座两侧分别与所述侧旋转电机的转轴相连,所述侧旋转电机底部固定在支架下端面。
[0067]本发明实施例中优选的,所述智能眼镜的图像显示设备可以是显示屏,也可以采用能够让人眼感受到图像的任何结构,例如向眼球投射影像的技术,在此不做限定。在下述实施例中以显示屏为例进行说明。
[0068]本发明实施例中优选的,所述智能眼镜还包括智能眼镜主体、支脚、支脚连接铰链、按钮、显示屏用镜框支架、显示屏、柱状图像投影仪、眼球动作监测设备、支架连接铰链和眼球动作监测设备固定架,所述智能眼镜主体有两个镜框,所述支脚有一对,所述支脚一端通过所述支脚连接铰链与所述智能眼镜主体的侧端相连,所述智能眼镜主体的镜框上分别设置有上述的遥控指令发送器和遥测数据接收器与所述无人机主体前端的所述遥控指令接收器和遥测数据发送器相对应,所述眼球动作监测设备通过所述眼球动作监测设备固定架固定在所述智能眼镜主体的镜框内,所述眼球动作监测设备的镜头朝眼珠一侧,所述显示屏用镜框支架有2个镜框与所述智能眼镜主体的镜框相对应,所述显示屏用镜框支架的镜框内由所述显示屏,所述显示屏上固定有所述柱状图像投影仪,所述柱状图像投影仪的镜头靠在所述显示屏上,所述显示屏用镜框支架的上端通过所述支架连接铰链与所述智能眼镜主体上端相连,所述支脚上有按钮。
[0069]本发明实施例中优选的,所述支脚上的按钮可以为摄像按钮和/或照相按钮和/或开关按钮,可根据功能设置相应的摄像按钮(用于控制所述无人机的拍摄设备采集视频数据)、照相按钮(用于控制所述无人机的拍摄设备采集图像数据)、开关按钮(用于控制无人机和智能眼镜之间的工作启动和关闭)。
[0070]本发明实施例中优选的,所述支脚与所述智能眼镜主体相连的端部的下方有控制触摸屏,通过所述支脚下方的所述控制触摸屏进行控制从而可便于操作者手扶眼镜进行控制,操作极为方便。
[0071]为了能对眼球进行精确定位所述眼球位置眼球动作监测设备有一对,所述眼球位置眼球动作监测设备通过眼球动作监测设备固定架对称固定在智能眼镜主体的镜框内的上下断面上。
[0072]本发明实施例中优选的,所述智能眼镜还包括有记录图像或视频信息的存储器,例如RAM(随机存取存储器),能够记录由被控无人机发送过来的图像或视频信息,所述存储器分别与所述遥测数据接收器和所述显示屏电连接。其中,所述智能眼镜是头戴式的,可以戴在用户的头上,通过所述无线传输模块(例如,上述的遥控指令发送器和遥测数据接收器)与该无人机通过无线通信,将其采集的图像或视频传输到所述存储器中,再由所述存储器输入到所述智能眼镜的显示屏中显示,用户可用它来看到无人机所传输过来的画面,用以在操作时监控现场环境或欣赏航拍景观。
[0073]本发明实施例中优选的,所述智能眼镜,包括遥测数据接收器,用于接收无人机传输的图像或视频数据,其中,所述图像或视频数据通过所述无人机搭载的拍摄设备拍摄;显示屏,所述显示屏的数量为两个,分别位于所述智能眼镜的两个镜片处,与所述遥测数据接收器相连,用于将所述遥测数据接收器接收到的所述图像或视频数据进行显示;眼球动作监测设备,用于感应所述智能眼镜的用户的眼球动作;控制器,与所述眼球动作监测设备和所述无人机的飞控板相连,用于根据所述眼球动作监测设备感应到的眼球动作,控制所述无人机上搭载的所述拍摄设备进行相应的动作。例如,可以通过所述眼球动作监测设备感应到的眼球向左、向右、向上、向下移动,控制所述无人机上搭载的所述拍摄设备的云台,令镜头视角进行相应的向左、向右、向上、向下平移的动作;
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