跟随式的飞行控制方法及装置、无人机与流程

本公开涉及飞控技术领域，尤其涉及一种跟随式的飞行控制方法及装置、无人机。

背景技术：

在相关技术中，提出了应用于无人机的跟随模式，即无人机自动对配置的跟随对象进行跟随飞行，而无需用户手动控制，适用于对单个用户的跟随自拍、对犯罪目标的自动跟踪等诸多应用场景。

但是，相关技术中的跟随模式容易受到周围环境的干扰，导致无人机容易由于认错跟随对象、信标信号弱等原因造成跟丢跟随对象，影响实际的应用感受。

技术实现要素：

本公开提供一种跟随式的飞行控制方法及装置、无人机，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种跟随式的飞行控制方法，包括：

当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；

当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；

在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；

当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

可选的，所述根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近，包括：

通过所述无人机内置的第一定位组件，检测出所述无人机的位置信息；

通过所述无人机与所述信标设备之间预先建立的无线连接，获取所述信标设备发送的自身的位置信息，所述信标设备的位置信息由所述信标设备内置的第二定位组件检测得到；

根据所述无人机的位置信息与所述信标设备的位置信息之间的相对位置关系，控制所述无人机飞行至所述信标设备附近。

可选的，所述信标设备包括：所述无人机的遥控设备。

可选的，所述在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索，包括：

当搜索到多个匹配于所述视觉特征的备选对象时，分别获取每一备选对象在所述跟随画面中的显示位置信息；

选取对应的显示位置信息与所述相对位置关系相匹配的备选对象，以作为所述跟随对象。

可选的，所述根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行，包括：

根据所述跟随对象的视觉特征，确定所述跟随对象在所述跟随画面中的当前位置；

当所述当前位置区别于所述跟随画面中预定义的固定显示位置时，分别获取所述当前位置、所述固定显示位置与所述跟随画面中的预定义标准位置之间的相对位置信息；

根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，以使所述跟随对象在所述跟随画面中的位置更新至所述固定显示位置。

可选的，当所述固定显示位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述当前位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的特定点、所述预定义标准位置为所述图像传感器上的中心点时，所述相对位置信息包括所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离、所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离；所述参数信息包括所述相机模组的镜头焦距；以及，所述根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，包括：

根据所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第一角度、根据所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第二角度，并在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，将所述第一角度与所述第二角度之差作为所述无人机的飞行控制调节角度，以及在不存在重叠的情况下将所述第一角度与所述第二角度之和作为所述无人机的飞行控制调节角度；

根据所述飞行控制调节角度，对所述无人机进行飞行控制调节。

可选的，

在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)-arctan(d2/f)；

在不存在重叠的情况下，按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)+arctan(d2/f)；

其中，d1为所述目标点与所述中心点在预设轴线上的第一间隔距离、d2为所述特定点与所述中心点在预设轴线上的第二间隔距离；f为所述镜头焦距。

可选的，所述根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，包括：

调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一。

可选的，所述调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一，包括：

优先调整所述镜头姿态；

当所述镜头姿态无法满足对所述跟随对象的位置更新时，仅控制调整所述机身姿态，或者同时控制调整所述镜头姿态和所述机身姿态，直至所述跟随对象被更新至所述目标位置。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种跟随式的飞行控制装置，包括：

确定单元，当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；

飞行单元，当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；

搜索单元，在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；

跟随单元，当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

可选的，所述飞行单元包括：

检测子单元，通过所述无人机内置的第一定位组件，检测出所述无人机的位置信息；

第一获取子单元，通过所述无人机与所述信标设备之间预先建立的无线连接，获取所述信标设备发送的自身的位置信息，所述信标设备的位置信息由所述信标设备内置的第二定位组件检测得到；

控制子单元，根据所述无人机的位置信息与所述信标设备的位置信息之间的相对位置关系，控制所述无人机飞行至所述信标设备附近。

可选的，所述信标设备包括：所述无人机的遥控设备。

可选的，所述搜索单元包括：

第二获取子单元，当搜索到多个匹配于所述视觉特征的备选对象时，分别获取每一备选对象在所述跟随画面中的显示位置信息；

选取子单元，选取对应的显示位置信息与所述相对位置关系相匹配的备选对象，以作为所述跟随对象。

可选的，所述跟随单元包括：

确定子单元，根据所述跟随对象的视觉特征，确定所述跟随对象在所述跟随画面中的当前位置；

第三获取子单元，当所述当前位置区别于所述跟随画面中预定义的固定显示位置时，分别获取所述当前位置、所述固定显示位置与所述跟随画面中的预定义标准位置之间的相对位置信息；

调节子单元，根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，以使所述跟随对象在所述跟随画面中的位置更新至所述固定显示位置。

可选的，当所述固定显示位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述当前位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的特定点、所述预定义标准位置为所述图像传感器上的中心点时，所述相对位置信息包括所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离、所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离；所述参数信息包括所述相机模组的镜头焦距；以及，所述调节子单元包括：

计算模块，根据所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第一角度、根据所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第二角度，并在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，将所述第一角度与所述第二角度之差作为所述无人机的飞行控制调节角度，以及在不存在重叠的情况下将所述第一角度与所述第二角度之和作为所述无人机的飞行控制调节角度；

控制模块，根据所述飞行控制调节角度，对所述无人机进行飞行控制调节。

可选的，

在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，所述计算模块按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)-arctan(d2/f)；

在不存在重叠的情况下，所述计算模块按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)+arctan(d2/f)；

其中，d1为所述目标点与所述中心点在预设轴线上的第一间隔距离、d2为所述特定点与所述中心点在预设轴线上的第二间隔距离；f为所述镜头焦距。

可选的，所述调节子单元包括：

姿态调节模块，调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一。

可选的，所述姿态调节模块通过下述方式调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一：

优先调整所述镜头姿态；

当所述镜头姿态无法满足对所述跟随对象的位置更新时，仅控制调整所述机身姿态，或者同时控制调整所述镜头姿态和所述机身姿态，直至所述跟随对象被更新至所述目标位置。

根据本公开实施例的第三方面，提供一种无人机，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为：

当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；

当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；

在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；

当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由上述实施例可知，本公开通过在跟随对象脱离跟随画面时，采用对跟随对象携带的信标设备进行定位的方式，实现对跟随对象的大致定位，并进而结合跟随对象的视觉特征进行搜索，不仅能够对跟随对象进行更为精准的跟随飞行，还能够实现跟丢后的自动寻回，进一步提升了无人机在跟随飞行时的智能化程度和成功率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种跟随式的飞行控制方法的流程图。

图2是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制方法的流程图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种无人机的飞行控制场景示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种跟随对象的当前位置与固定显示位置之间的位置关系的示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种图像传感器的示意图。

图6-7是根据一示例性实施例示出的一种计算转动角度的示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的另一种跟随对象的当前位置与固定显示位置之间的位置关系的示意图。

图9-10是根据一示例性实施例示出的另一种计算转动角度的示意图。

图11-16是根据一示例性实施例示出的一种跟随式的飞行控制装置的框图。

图17是根据一示例性实施例示出的一种用于跟随式的飞行控制的装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种跟随式的飞行控制方法的流程图，如图1所示，该方法应用于无人机中，可以包括以下步骤：

在步骤102中，当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象。

在本实施例中，跟随对象可以为用户指定的任意物体，例如人、动物、车辆等。无人机可以根据跟随对象的视觉特征，对跟随对象进行视觉识别和确定；或者，当跟随对象携带的信标设备时，无人机可以将该信标设备的位置信息作为相应的跟随对象的位置信息，从而确定该跟随对象。

在步骤104中，当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近。

在本实施例中，无人机可以通过所述无人机内置的第一定位组件，检测出所述无人机的位置信息；同时，无人机可以通过所述无人机与所述信标设备之间预先建立的无线连接，获取所述信标设备发送的自身的位置信息，所述信标设备的位置信息由所述信标设备内置的第二定位组件检测得到；然后，无人机可以根据所述无人机的位置信息与所述信标设备的位置信息之间的相对位置关系，控制所述无人机飞行至所述信标设备附近。那么，即便跟随对象脱离无人机的跟随画面，使得无人机无法通过视觉特征识别和确定跟随对象时，可以通过对信标设备的位置信息的获取，实现对该跟随对象的大致跟随，以便于飞行至跟随对象后对该跟随对象进行视觉特征识别和查找。

在本实施例中，信标设备可以包括任一可与无人机建立无线连接的电子设备，例如该信标设备可以为无人机的遥控设备，或者该信标设备可以为跟随对象佩戴的可穿戴设备等，本公开并不对此进行限制。

在步骤106中，在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索。

在本实施例中，当无人机搜索到多个匹配于所述视觉特征的备选对象时，可以分别获取每一备选对象在所述跟随画面中的显示位置信息，并选取对应的显示位置信息与所述相对位置关系相匹配的备选对象，以作为所述跟随对象，从而消除无关对象造成的视觉识别干扰，有助于提升无人机对跟随对象的识别成功率，避免或及时消除误识别。

在步骤108中，当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

在本实施例中，无人机可以根据所述跟随对象的视觉特征，确定所述跟随对象在所述跟随画面中的当前位置，并当所述当前位置区别于所述跟随画面中预定义的固定显示位置时，分别获取所述当前位置、所述固定显示位置与所述跟随画面中的预定义标准位置之间的相对位置信息；然后，根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，以使所述跟随对象在所述跟随画面中的位置更新至所述固定显示位置。

其中，当所述固定显示位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述当前位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的特定点、所述预定义标准位置为所述图像传感器上的中心点时，所述相对位置信息包括所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离、所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离；所述参数信息包括所述相机模组的镜头焦距；那么，无人机可以根据所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第一角度、根据所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第二角度，并在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，将所述第一角度与所述第二角度之差作为所述无人机的飞行控制调节角度，以及在不存在重叠的情况下将所述第一角度与所述第二角度之和作为所述无人机的飞行控制调节角度，然后根据所述飞行控制调节角度，对所述无人机进行飞行控制调节。

举例而言，在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)-arctan(d2/f)；以及，在不存在重叠的情况下，按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)+arctan(d2/f)；其中，d1为所述目标点与所述中心点在预设轴线上的第一间隔距离、d2为所述特定点与所述中心点在预设轴线上的第二间隔距离；f为所述镜头焦距。

在本实施例中，无人机可以通过调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一，以实现自身的飞行控制调节。例如，无人机可以优先调整所述镜头姿态，以降低拍摄画面的晃动概率；而当所述镜头姿态无法满足对所述跟随对象的位置更新时，仅控制调整所述机身姿态，或者同时控制调整所述镜头姿态和所述机身姿态，直至所述跟随对象被更新至所述目标位置。

由上述实施例可知，本公开通过在跟随对象脱离跟随画面时，采用对跟随对象携带的信标设备进行定位的方式，实现对跟随对象的大致定位，并进而结合跟随对象的视觉特征进行搜索，不仅能够对跟随对象进行更为精准的跟随飞行，还能够实现跟丢后的自动寻回，进一步提升了无人机在跟随飞行时的智能化程度和成功率。

下面结合实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细说明。其中，图2是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制方法的流程图。如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

在步骤202中，当跟随对象脱离跟随画面时，无人机获取该跟随对象对应的信标设备的位置信息。

在本实施例中，无人机可以在对跟随对象进行跟随飞行的过程中，由于将其他对象误识别为跟随对象或其他原因，导致真正的跟随对象脱离跟随画面；或者，用户可能将原本就未处于无人机装配的相机模组的拍摄图像中的对象配置为跟随对象。

在本实施例中，以图3所示的场景为例：假定无人机可以为四旋翼飞行器(或其他任意类型的飞行器)，该无人机上装配有相机模组，该相机模组可以用于执行图像采集，并由无人机回传至遥控设备；其中，遥控设备可以包括图3所示的手柄和手机，手柄可以通过内置的通讯模块和天线组件等，与无人机建立无线连接并接收无人机回传的图像数据，同时手机与手柄可以通过诸如数据线(或者无线连接，例如蓝牙等)建立连接，使得无人机回传的图像数据可以被显示于手机的屏幕(即遥控设备的屏幕)上，同时用户可以通过手机生成控制指令，并通过手柄将该控制指令发送至无人机，以实现对无人机的操控。

那么，上述的手柄或手机可以作为跟随对象携带的信标设备，由于信标设备被跟随对象随身携带，因而可将该信标设备的位置信息作为该跟随对象的位置信息，使得无人机可以据此实现对跟随对象的跟随飞行。其中，手柄或手机内可以装配有GPS芯片等定位组件，以检测出信标设备的定位信息，并通过手柄将该定位信息传输至无人机，以供无人机据此实现对跟随对象的跟随飞行。

在步骤204中，无人机根据信标设备的位置信息及其自身位置信息，飞行至信标设备附近。

在本实施例中，无人机可以内置有GPS芯片等定位组件，使得无人机可以据此检测出自身定位信息，从而根据信标设备的定位信息与该自身定位信息之间的相对位置关系，控制无人机飞行至信标设备附近，即跟随对象附近。

在步骤206中，无人机根据跟随对象的视觉特征，在相机模组采集到的拍摄图像中对跟随对象进行识别搜索。

在本实施例中，信标设备的“附近”可以理解为：无人机的自身定位信息与信标设备的定位信息之间的相对距离小于预设距离；但是，由于GPS芯片等定位组件存在一定检测误差，因而无人机可以在到达信标设备附近后，按照由近及远或由远及近的方式进行顺时针或逆时针的逐步搜索，并通过将跟随对象的视觉特征与搜索过程中拍摄的图像进行比较，以搜索识别出跟随对象。

在步骤208中，当无人机搜索到跟随对象时，转入步骤210；当无人机未搜索到跟随对象时，返回步骤202。

在本实施例中，无人机可以尝试在360°范围内对周边环境进行图像拍摄，并在得到的拍摄图像内对跟随对象的视觉特征进行识别，以完成一次搜索识别操作；在识别出跟随对象时可以转入步骤210；否则，无人机可以直接返回步骤202，或者无人机可以继续尝试一次或多次搜索识别操作，并在识别失败后返回步骤202。

在步骤210中，无人机对跟随对象进行跟随飞行。

在本实施例中，无人机可以与跟随对象之间保持预设垂直高度差和水平间隔距离，即无人机与跟随对象之间维持相对稳定的拍摄角度，并在此条件下使得跟随对象始终位于跟随画面(即跟随飞行时的拍摄图像)中的固定显示位置，比如画面中心位置等。

当无人机识别出跟随对象时，跟随对象可能位于无人机的跟随画面中的任意位置，或者跟随对象在突然运动时也可能运动至跟随画面中的某一位置，且该任意位置或某一位置可能区别于无人机预定义的上述固定显示位置，则无人机可以通过对自身的飞行控制调节，以使得跟随对象被更新至跟随画面中的该固定显示位置。下面对该飞行控制调节过程进行描述：

以图4所示的手机屏幕为例，假定手机在对无人机回传的跟随图像进行实时显示，并且固定显示位置被配置于跟随画面的中心位置，而跟随对象则位于图4所示的跟随画面的左上角处。当手机屏幕上预定义有如图4所示的诸如x轴、y轴等预设轴线时，可见跟随对象的当前位置与固定显示位置在x轴上的间隔距离为Dx、在y轴上的间隔距离为Dy。

无人机通过相机模组内的图像传感器(camera sensor)对外部图像进行感应，以得到相应的拍摄图像。以图5所示的图像传感器为例，光线在图像传感器上的感应位置与在拍摄图像中的显示位置相反，比如对于图4中位于拍摄图像左上角的当前位置，对应于图5中图像传感器右下角的特定点；而图4所示的中心位置处的固定显示位置，对应于图5所示的中心点处的目标点。并且，对于图4所示的拍摄图像中的当前位置与固定显示位置在x轴上的间隔距离Dx、在y轴上的间隔距离Dy，相当于图5所示的图像传感器中的特定点与目标点在x轴上的间隔距离dx、在y轴上的间隔距离dy。

那么，基于特定点与目标点在x轴上的间隔距离dx、在y轴上的间隔距离dy，以及目标点位于图像传感器的中心点位置，无人机可以通过下述方式分别确定出需要在x轴方向、y轴方向实施的转动角度：

如图6所示，由于目标点位于图像传感器的中心点位置，因而固定显示位置与目标点之间的连线(相当于相机模组的光轴线)垂直于图像传感器；那么，根据特定点与目标点之间的间隔距离dx，以及焦点与图像传感器之间的距离即焦距f，可以确定无人机在x轴方向上的转动角度为：α＝arctan(dx/f)。

类似地，如图7所示，当固定显示位置与特定点之间的连线(相当于相机模组的光轴线)垂直于图像传感器时，根据特定点与目标点之间的间隔距离dy，以及焦点与图像传感器之间的距离即焦距f，可以确定无人机在y轴方向上的转动角度为：β＝arctan(dy/f)。

因此，对于图4所示的场景，当固定显示位置位于跟随对象所处的当前位置的右下角时，无人机可以控制相机模组的镜头姿态，例如使得镜头朝向左上方转动，并且在x轴上的转动角度为上述的α、在y轴上的转动角度为上述的β，即可使得跟随对象在拍摄图像中的位置更新至目标位置处。当然，除了对镜头姿态进行调整之外，尤其是当上述的角度α或角度β超出镜头姿态的角度调整范围时，无人机可以控制调整自身的机身姿态，以实现对跟随对象在拍摄图像中的位置更新；或者，无人机可以在镜头姿态的调整范围内，优先对镜头姿态进行调整，而在需要调整的角度超出镜头姿态的调整范围时，进而通过机身姿态的调整来实现对跟随对象在拍摄图像中的位置更新。

需要指出的是：在图4所示的实施例中，固定显示位置恰好位于拍摄图像的中心位置处，使得无人机的飞行控制调节过程相对更加简便。而在更为普适性的场景中，可以将当前位置、固定显示位置和中心位置的位置相互区分，以使得即便固定显示位置不处于中心位置时，无人机仍然可以将跟随对象由当前位置更新至固定显示位置处；当然，如果固定显示位置恰好位于中心位置处，仅需将该固定显示位置与中心位置之间的间隔距离设置为0即可。下面结合图8-10，对上述普适性的场景进行描述：

如图8所示，假定固定显示位置与中心位置之间在x轴方向上的间隔距离为Dx1、在y轴方向上的间隔距离为Dy1，以及当前位置与中心位置之间在x轴方向上的间隔距离为Dx2、在y轴方向上的间隔距离为Dy2。

对于x轴方向而言：如图9所示，假定图8中的当前位置、固定显示位置和中心位置分别映射至图像传感器上的特定点、目标点和中心点，那么根据固定显示位置与中心位置之间的x轴间隔距离Dx1，以及当前位置与中心位置之间的x轴间隔距离Dx2，可以确定目标点与中心点之间的x轴间隔距离dx1、特定点与中心点之间的x轴间隔距离dx2；同时，由于中心位置与中心点之间的连线垂直于图像传感器，那么当无人机的相机模组采用的镜头焦距为f时，可以分别确定出图9所示的第一角度α1＝arctan(dx1/f)、第二角度α2＝arctan(dx2/f)。

进一步地，由图8所示的跟随画面可知，由于固定显示位置和当前位置在x轴方向上分别位于中心位置的两侧，使得第一角度α1与第二角度α2之间不存在重叠，那么无人机的飞行控制调节角度为第一角度α1与第二角度α2之和，即α1+α2。

类似地，对于y轴方向而言：如图10所示，根据固定显示位置与中心位置之间的y轴间隔距离Dy1，以及当前位置与中心位置之间的y轴间隔距离Dy2，可以确定目标点与中心点之间的y轴间隔距离dy1、特定点与中心点之间的y轴间隔距离dy2；那么，当无人机的相机模组采用的镜头焦距为f时，可以分别确定出图10所示的第一角度β1＝arctan(dy1/f)、第二角度β2＝arctan(dy2/f)。

进一步地，由图8所示的跟随画面可知，由于当前位置和固定显示位置在y轴方向上位于中心位置的同一侧(图8中为上侧)，使得第一角度β1与第二角度β2之间存在重叠，那么无人机的飞行控制调节角度为第一角度β1与第二角度β2之差，即β1-β2。

基于上述的x轴方向上的飞行控制调节角度α1+α2和y轴方向上的飞行控制调节角度β1-β2，无人机可以分别沿x轴和y轴方向实现上述图4所示的实施例相似的角度调节，此处不再赘述。

与前述的跟随式的飞行控制方法的实施例相对应，本公开还提供了跟随式的飞行控制装置的实施例。

图11是根据一示例性实施例示出的一种跟随式的飞行控制装置框图。参照图11，该装置包括确定单元1101、飞行单元1102、搜索单元1103和跟随单元1104。其中：

确定单元1101，被配置为当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；

飞行单元1102，被配置为当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；

搜索单元1103，被配置为在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；

跟随单元1104，被配置为当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

可选的，所述信标设备包括：所述无人机的遥控设备。

如图12所示，图12是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制装置的框图，该实施例在前述图11所示实施例的基础上，飞行单元1102包括：检测子单元1102A、第一获取子单元1102B和控制子单元1102C。其中：

检测子单元1102A，被配置为通过所述无人机内置的第一定位组件，检测出所述无人机的位置信息；

第一获取子单元1102B，被配置为通过所述无人机与所述信标设备之间预先建立的无线连接，获取所述信标设备发送的自身的位置信息，所述信标设备的位置信息由所述信标设备内置的第二定位组件检测得到；

控制子单元1102C，被配置为根据所述无人机的位置信息与所述信标设备的位置信息之间的相对位置关系，控制所述无人机飞行至所述信标设备附近。

如图13所示，图13是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制装置的框图，该实施例在前述图11所示实施例的基础上，搜索单元1103包括：第二获取子单元1103A和选取子单元1103B。其中：

第二获取子单元1103A，被配置为当搜索到多个匹配于所述视觉特征的备选对象时，分别获取每一备选对象在所述跟随画面中的显示位置信息；

选取子单元1103B，被配置为选取对应的显示位置信息与所述相对位置关系相匹配的备选对象，以作为所述跟随对象。

需要说明的是，上述图13所示的装置实施例中的第二获取子单元1103A和选取子单元1103B的结构也可以包含在前述图12的装置实施例中，对此本公开不进行限制。

如图14所示，图14是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制装置的框图，该实施例在前述图11所示实施例的基础上，跟随单元1104包括：确定子单元1104A、第三获取子单元1104B和调节子单元1104C。其中：

确定子单元1104A，被配置为根据所述跟随对象的视觉特征，确定所述跟随对象在所述跟随画面中的当前位置；

第三获取子单元1104B，被配置为当所述当前位置区别于所述跟随画面中预定义的固定显示位置时，分别获取所述当前位置、所述固定显示位置与所述跟随画面中的预定义标准位置之间的相对位置信息；

调节子单元1104C，被配置为根据所述相对位置信息和所述无人机装配的相机模组的参数信息，对所述无人机进行飞行控制调节，以使所述跟随对象在所述跟随画面中的位置更新至所述固定显示位置。

需要说明的是，上述图14所示的装置实施例中的确定子单元1104A、第三获取子单元1104B和调节子单元1104C的结构也可以包含在前述图12或图13的装置实施例中，对此本公开不进行限制。

如图15所示，图15是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制装置的框图，该实施例在前述图14所示实施例的基础上，当所述固定显示位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述当前位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的特定点、所述预定义标准位置为所述图像传感器上的中心点时，所述相对位置信息包括所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离、所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离；所述参数信息包括所述相机模组的镜头焦距；以及，所述调节子单元1104C包括：计算模块1104C1和控制模块1104C2；其中：

计算模块1104C1，被配置为根据所述目标点与所述中心点在预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第一角度、根据所述特定点与所述中心点在所述预设轴线上的间隔距离和所述镜头焦距计算出第二角度，并在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，将所述第一角度与所述第二角度之差作为所述无人机的飞行控制调节角度，以及在不存在重叠的情况下将所述第一角度与所述第二角度之和作为所述无人机的飞行控制调节角度；

控制模块1104C2，被配置为根据所述飞行控制调节角度，对所述无人机进行飞行控制调节。

可选的，

在所述第一角度与所述第二角度对应的夹角存在重叠的情况下，所述计算模块1104C1按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：

arctan(d1/f)-arctan(d2/f)；

在不存在重叠的情况下，所述计算模块1104C1按照下述公式计算出所述飞行控制调节角度：arctan(d1/f)+arctan(d2/f)；

其中，d1为所述目标点与所述中心点在预设轴线上的第一间隔距离、d2为所述特定点与所述中心点在预设轴线上的第二间隔距离；f为所述镜头焦距。

如图16所示，图16是根据一示例性实施例示出的另一种跟随式的飞行控制装置的框图，该实施例在前述图14所示实施例的基础上，调节子单元1104C包括：姿态调节模块1104C3；其中：

姿态调节模块1104C3，被配置为调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一。

可选的，所述姿态调节模块1104C3通过下述方式调整所述无人机的机身姿态和所述无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一：

优先调整所述镜头姿态；

当所述镜头姿态无法满足对所述跟随对象的位置更新时，仅控制调整所述机身姿态，或者同时控制调整所述镜头姿态和所述机身姿态，直至所述跟随对象被更新至所述目标位置。

需要说明的是，上述图16所示的装置实施例中的姿态调节模块1104C3的结构也可以包含在前述图15的装置实施例中，对此本公开不进行限制。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

相应的，本公开还提供一种跟随式的飞行控制装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

相应的，本公开还提供一种无人机，所述无人机包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行以下操作的指令：当无人机的跟随飞行模式被启动时，确定所述无人机的跟随对象；当所述跟随对象脱离所述无人机的跟随画面时，根据所述跟随对象携带的信标设备的位置信息，飞行至所述信标设备附近；在所述信标设备附近对所述跟随对象的视觉特征进行搜索；当搜索到所述跟随对象时，根据所述跟随对象的视觉特征对所述跟随对象进行跟随飞行。

图17是根据一示例性实施例示出的一种用于跟随式的飞行控制的装置1700的框图。例如，装置1700可以是多旋翼无人机、固定翼无人机等。

参照图17，装置1700可以包括以下一个或多个组件：处理组件1702，存储器1704，电源组件1706，多媒体组件1708，音频组件1710，输入/输出(I/O)的接口1712，传感器组件1714，以及通信组件1716。

处理组件1702通常控制装置1700的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1702可以包括一个或多个处理器1720来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1702可以包括一个或多个模块，便于处理组件1702和其他组件之间的交互。例如，处理组件1702可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1708和处理组件1702之间的交互。

存储器1704被配置为存储各种类型的数据以支持在装置1700的操作。这些数据的示例包括用于在装置1700上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1704可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1706为装置1700的各种组件提供电力。电源组件1706可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置1700生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1708包括在所述装置1700和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1708包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置1700处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1710被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1710包括一个麦克风(MIC)，当装置1700处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1704或经由通信组件1716发送。在一些实施例中，音频组件1710还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1712为处理组件1702和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1714包括一个或多个传感器，用于为装置1700提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1714可以检测到装置1700的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置1700的显示器和小键盘，传感器组件1714还可以检测装置1700或装置1700一个组件的位置改变，用户与装置1700接触的存在或不存在，装置1700方位或加速/减速和装置1700的温度变化。传感器组件1714可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1714还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1714还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1716被配置为便于装置1700和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置1700可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1716经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1716还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置1700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1704，上述指令可由装置1700的处理器1720执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。