测距避障仪和无人机测距避障的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机技术领域，特别涉及测距避障仪和无人机测距避障的方法。
【背景技术】
[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置、信号采集装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。
[0003]无人机在空中飞行时，现有技术中无人机的激光测距避障装置通过发射激光信号到障碍物上，在通过接收模块的激光光敏器件检测被障碍物反射的激光，通过测量往返时间差来确定障碍物的高度或距离，该测量方法需要发出多条光束，对检测器件的精确程度要求非常高、准确率低；或根据摄录的影像中障碍物的尺寸来粗略的换算出两者距离，抗干扰能力差。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种测距避障仪和无人机测距避障的方法，解决了现有技术中测距避障仪测量结果准确率低、抗干扰能力差的技术问题，达到了提供一种测距避障仪测量结果准确率高、抗干扰能力强的技术效果。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种测距避障仪，所述测距避障仪包括:光栅发射器，发射光栅到障碍物上；拍摄相机，拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像；光栅处理器，与所述拍摄相机连接，所述光栅处理器处理所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像；其中，所述光栅处理器通过测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，判断出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离。
[0006]优选的，所述测距避障仪还包括一支架，所述支架的一端与所述拍摄相机固定连接，另一端与所述激光光栅发射器可拆卸地固定连接。
[0007]优选的，所述支架与所述光栅发射器通过卡箍固定连接。
[0008]优选的，所述支架与所述光栅发射器通过卡扣固定连接。
[0009]优选的，所述拍摄相机的镜头滤镜与所述光栅发射器发射的光栅类型匹配。
[0010]优选的，所述光栅发射器发射的光栅为可见光栅。
[0011]优选的，所述光栅发射器发射的光栅为不可见光栅。
[0012]本申请还提供一种采用上述测距避障仪的无人机测距避障的方法，所述测距避障的方法包括:所述光栅发射器发射光栅到障碍物上；所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像，并将光栅图像传输给所述光栅处理器；根据所述光栅图像计算障碍物各部分与所述测距避障仪的距离；具体为所述光栅处理器测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，计算出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离；无人机根据与所述障碍物各部分的间距，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障。
[0013]本申请有益效果如下:
[0014]本申请提供的测距避障仪和无人机测距避障的方法，利用光栅的特性通过光栅发射器发射光栅到障碍物上，所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像，计算所述光栅图像的像素点之间的间距值，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障，解决了现有技术中测距避障仪测量结果准确率低、抗干扰能力差的技术问题，达到了提供一种测距避障仪测量结果准确率高、抗干扰能力强的技术效果。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述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。
[0016]图1为本申请一较佳实施方式测距避障仪的结构示意图；
[0017]图2为图1中支架的局部示意图；
[0018]图3为本申请又一较佳实施方式无人机测距避障的方法的流程图；
[0019]【附图说明】:
[0020]100-测距避障仪，1-光栅发射器，2-拍摄相机，3-支架，200-障碍物。
【具体实施方式】
[0021]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0022]图1为本申请一较佳实施方式测距避障仪的结构示意图。如图1所示，所述测距避障仪100包括光栅发射器1、拍摄相机2及光栅处理器。
[0023]所述光栅发射器1用于发射光栅到障碍物200上，所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物200上的光栅图像。所述光栅处理器与所述拍摄相机2连接，用于处理所述拍摄相机2拍摄的所述光栅图像；作业时，所述光栅处理器通过测量所述拍摄相机2拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，判断出障碍物200各部分与所述测距避障仪100的距离。另外，所述拍摄相机2的镜头滤镜与所述光栅发射器1发射的光栅类型匹配，以保证所述拍摄相机拍2摄的光栅图像的清晰度。所述光栅发射器1可以发射可见或不可见光栅，所述拍摄相机2的镜头滤镜具体为根据所述可见或不可见光栅选择针对所述可见或不可见光栅特定波长的镜头滤镜。
[0024]请参阅图2，为了方便固定所述光栅发射器1和所述拍摄相机2，所述测距避障仪100还包括一支架3，所述支架3的一端与所述拍摄相机2固定连接，另一端与所述激光光栅发射器1可拆卸地固定连接。所述支架3与所述光栅发射器1通过卡箍或卡扣固定连接。
[0025]基于同样的发明构思，本申请还提供一种采用上述测距避障仪的无人机测距避障的方法，请参阅图3，所述无人机测距避障的方法包括:
[0026]步骤S100，所述光栅发射器发射光栅到障碍物上。
[0027]步骤S200，所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像，并将光栅图像传输给所述光栅处理器。
[0028]步骤S300，根据所述光栅图像计算障碍物各部分与所述测距避障仪的距离。
[0029]其中，所述步骤S300中根据所述光栅图像计算障碍物各部分与所述测距避障仪的距离，具体为所述光栅处理器测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，计算出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离。
[0030]步骤S400，无人机根据与所述障碍物各部分的间距，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障。
[0031]实施例
[0032]下面举例说明所述无人机测距避障的方法，通过预设光栅发射器发射光栅的栅格数来具体说明无人机测距避障的方法，如图1，所述光栅发射器发射的光栅是3X3的栅格。图1中可以看出，障碍物距离所述无人机越远，发射到障碍物上的每格光栅栅格大小越大，同样的映射到所述拍摄相机拍摄的相片上的每格光栅栅格大小越大。图1中&1、&2、&3及&4距离所述无人机的距离相等，映射到所述拍摄相机拍摄的相片上的每格光栅栅格％和a 2、a2和a 3、a3和a 4的距离均相等，而d丨和d !之间的间距大于a !和a 2之间的间距。根据设定的拍摄的栅格图像像素点之间的间距与实际距离的比例，来计算障碍物的各部分与所述无人机之间的间距，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障。
[0033]本申请的有益效果如下:
[0034]本申请提供的测距避障仪和无人机测距避障的方法，利用光栅的特性通过光栅发射器发射光栅到障碍物上，所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像，计算所述光栅图像的像素点之间的间距值，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障，解决了现有技术中测距避障仪测量结果准确率低、抗干扰能力差的技术问题，达到了提供一种测距避障仪测量结果准确率高、抗干扰能力强的技术效果。
[0035]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种测距避障仪，其特征在于，所述测距避障仪包括: 光栅发射器，发射光栅到障碍物上； 拍摄相机，拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像； 光栅处理器，与所述拍摄相机连接，所述光栅处理器处理所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像； 其中，所述光栅处理器通过测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，判断出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离。2.如权利要求1所述的测距避障仪，其特征在于，所述测距避障仪还包括一支架，所述支架的一端与所述拍摄相机固定连接，另一端与所述激光光栅发射器可拆卸地固定连接。3.如权利要求2所述的测距避障仪，其特征在于，所述支架与所述光栅发射器通过卡箍固定连接。4.如权利要求2所述的测距避障仪，其特征在于，所述支架与所述光栅发射器通过卡扣固定连接。5.如权利要求1所述的测距避障仪，其特征在于，所述拍摄相机的镜头滤镜与所述光栅发射器发射的光栅类型匹配。6.如权利要求1所述的测距避障仪，其特征在于，所述光栅发射器发射的光栅为可见光栅。7.如权利要求1所述的测距避障仪，其特征在于，所述光栅发射器发射的光栅为不可见光栅。8.一种采用如权利要求1-7任一所述的测距避障仪的无人机测距避障的方法，其特征在于，所述测距避障的方法包括: 所述光栅发射器发射光栅到障碍物上； 所述拍摄相机拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像，并将光栅图像传输给所述光栅处理器； 根据所述光栅图像计算障碍物各部分与所述测距避障仪的距离；具体为所述光栅处理器测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，计算出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离； 无人机根据与所述障碍物各部分的间距，选择与障碍物距离逐渐变大的方向飞行，完成避障。
【专利摘要】本发明公开了一种测距避障仪和无人机测距避障的方法，所述测距避障仪包括：光栅发射器，发射光栅到障碍物上；拍摄相机，拍摄发射到所述障碍物上的光栅图像；光栅处理器，与所述拍摄相机连接，所述光栅处理器处理所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像；其中，所述光栅处理器通过测量所述拍摄相机拍摄的所述光栅图像的像素点之间的间距值，并按所述间距值与实际距离的比例，判断出障碍物各部分与所述测距避障仪的距离，解决了现有技术中测距避障仪测量结果准确率低、抗干扰能力差的技术问题，达到了提供一种测距避障仪测量结果准确率高、抗干扰能力强的技术效果。
【IPC分类】G01C3/00
【公开号】CN105371818
【申请号】CN201510863272
【发明人】赵国成, 万勇
【申请人】湖北易瓦特科技股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月30日