一种基于无人机组的照明方法及系统与流程

1.本申请涉及无人机领域，具体而言，涉及一种基于无人机组的照明方法及系统。


背景技术：

2.在应对某些紧急情况而设的建筑工地(例如疫情临时医疗点)场景中，建筑场地通常并不具备快速搭建照明系统的地理条件，而且通常的照明系统都是假设于具有一定高度的支架上，而支架的架设同样需要时间以及受限于场地条件。
3.所以，如何给这些场景提供快速、稳定且可靠的照明，是当下亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于无人机组的照明方法及系统，以实现在某些特定场景下的照明系统快速搭建。
5.本申请的第一方面提供了一种基于无人机组的照明方法，所述无人机装备有处理模块、照明模块、摄像模块、供电模块以及通信模块；所述方法包括：
6.s1，在升空条件被触发时，所述无人机组中的所有无人机打开照明系统并升空至预定位置及高度；
7.s2，所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信，以确定出主控无人机；
8.s3，所述主控无人机唤醒所有无人机的摄像模块以拍摄地面的实时视频画面，然后基于所述实时视频画面确定出各个无人机的合理悬停高度。
9.可选地，所述摄像模块设于所述照明模块中心位置。
10.可选地，所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信，以确定出主控无人机，包括：
11.所述无人机之间发送握手信号，基于所述握手信号确定出各个所述无人机的优先级，将优先级最高的无人机确定为所述主控无人机；其中，所述握手信号包括：供电类型、受控模式、是否主控标识中的一种或多种。
12.可选地，所述主控无人机基于所述实时视频画面确定出各无人机的合理悬停高度，包括：
13.所述主控无人机的处理模块对各个所述摄像系统的实时视频画面进行处理以识别出目标照明区域的边界，进而绘制出目标照明区域的范围；计算出各个所述无人机的目标照明子区域；基于各个所述无人机照明系统的照射角、实时高度、所述目标照明子区域的边界计算得出各个所述无人机的合理悬停高度。
14.可选地，所述实时高度为所述无人机至地面的垂直高度。
15.可选地，所述目标照明区域的边界由人工标记装置确定。
16.可选地，所述供电模块为蓄电池。
17.可选地，所述方法还包括：所述无人机可向所述主控无人机发送离队充电请求。
18.可选地，基于所述无人机的离岗充电请求，所述主控无人机先控制该无人机周边的无人机提高悬停高度，以覆盖该无人机的原有照明子区域，然后再发送同意离队充电请求至所述无人机。
19.本申请第二方面提供一种基于无人机组的照明系统，所述无人机装备有处理模块、照明模块、摄像模块、供电模块以及通信模块；所述无人机组包括至少一个主控无人机；
20.其中，所述主控无人机是由所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信确定出的；以及，所述主控无人机用于唤醒所有无人机的摄像模块以拍摄地面的实时视频画面，然后基于所述实时视频画面确定出各个无人机的合理悬停高度。
21.可选地，所述摄像模块设于所述照明模块中心位置。
22.可选地，由所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信确定出所述主控无人机，包括：
23.所述无人机之间发送握手信号，基于所述握手信号确定出各个所述无人机的优先级，将优先级最高的无人机确定为所述主控无人机；其中，所述握手信号包括：供电类型、受控模式、是否主控标识中的一种或多种。
24.可选地，所述主控无人机基于所述实时视频画面确定出各无人机的合理悬停高度，包括：
25.所述主控无人机的处理模块对各个所述摄像系统的实时视频画面进行处理以识别出目标照明区域的边界，进而绘制出目标照明区域的范围；计算出各个所述无人机的目标照明子区域；基于各个所述无人机照明系统的照射角、实时高度、所述目标照明子区域的边界计算得出各个所述无人机的合理悬停高度。
26.可选地，所述实时高度为所述无人机至地面的垂直高度。
27.可选地，所述目标照明区域的边界由人工标记装置确定。
28.可选地，所述供电模块为蓄电池。
29.可选地，非主控无人机通过所述通信模块向所述主控无人机发送离队充电请求。
30.可选地，所述主控无人机的所述通信模块接收到所述无人机的离岗充电请求后发送给所述处理模块，所述处理模块向该无人机周边的无人机发送代班指令，以控制所述周边的无人机提高悬停高度，以覆盖该无人机的原有照明子区域；然后，所述主控无人机的所述处理模块再通过所述通信模块发送同意离队充电请求至所述无人机。
31.本申请第三方面提供一种电子设备，该电子设备设置于无人机，所述设备包括：
32.存储有可执行程序代码的存储器；
33.与所述存储器耦合的处理器；
34.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如前所述方法步骤。
35.本申请的第四方面提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质设置于无人机，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如前所述的方法步骤。
36.本发明的有益效果在于：基于本申请的方案，照明系统搭建人员可以携带无人机组提前进入施工现场，然后控制各无人机组升空，接着，无人机组自行选出主控无人机，进而由主控无人机给各个无人机分配照明子区域的照明任务，还基于实时的现场视频画面计
算出各个无人机的合理悬停高度，以实现对施工现场的全覆盖照明。本申请的方案相对于现有技术来说，既不需要搭建照明系统支架，也不受地理条件的任何限制，能够高效稳定的搭建起特殊户外场景的照明。
附图说明
37.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
38.图1是本申请实施例一公开的一种基于无人机组的照明方法的流程示意图。
39.图2是本申请实施例二公开的一种基于无人机组的照明系统的结构示意图。
40.图3是本申请实施例三公开的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
41.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
45.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。
47.实施例1
48.请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种基于无人机组的照明方法的流程示意图。如图1所示，本申请的第一方面提供了一种基于无人机组的照明方法，所述无人机装备有处理模块、照明模块、摄像模块、供电模块以及通信模块；所述方法包括：
49.s1，在升空条件被触发时，所述无人机组中的所有无人机打开照明系统并升空至预定位置及高度；
50.s2，所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信，以确定出主控无人机；
51.s3，所述主控无人机唤醒所有无人机的摄像模块以拍摄地面的实时视频画面，然
后基于所述实时视频画面确定出各个无人机的合理悬停高度。
52.在本申请实施例中，照明系统的技术工人只需要将无人机组携带至需要进行照明的工地即可，然后无人机组就可以自行升空，并且在空中自行选出主控无人机，进而通过无人机配备的摄像模块对现场进行图像识别，以确定出需要照明的区域范围；接着，将该区域范围切割为若干子区域并分配给各个无人机前往；再接着，各个无人机继续发送实时视频画面，主控无人机再基于这些画面确定出各个无人机的合理悬停高度，进而实现对施工现场的全覆盖照明。本申请的方案相对于现有技术来说，既不需要搭建照明系统支架，也不受地理条件的任何限制，能够高效稳定的搭建起特殊户外场景的照明。
53.可选地，所述摄像模块设于所述照明模块中心位置。
54.其中，为了避免照明模块的强光对摄像模块产生影响，本申请将摄像模块设置于照明模块的中心位置，如此，照明模块的光线就不会直射进摄像模块，也就不会影响摄像模块清楚的拍摄地面视频图像。同时，为了进一步减少直射光线，还可以给摄像模块周边设置遮光罩。另外，为了避免照明模块散发的热量损伤摄像模块，还需要给摄像模块的外部设置隔热材料，例如，反射式隔热材料或低热传导率材料。
55.可选地，所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信，以确定出主控无人机，包括：
56.所述无人机之间发送握手信号，基于所述握手信号确定出各个所述无人机的优先级，将优先级最高的无人机确定为所述主控无人机；其中，所述握手信号包括：供电类型、受控模式、是否主控标识中的一种或多种。
57.其中，供电类型包括蓄电式/供电电缆式，可反映了该无人机的持续供电能力；受控模式包括自控式/遥控式，其中，遥控式反映了该无人机由地面控制，可优先作为主控无人机；而主控标识是由无人机工作人员预先设置的，即工作人员指定该无人机作为主控无人机。具体实施时，各个无人机在接收到其它无人机的握手信号时，可对各无人机(包括自身无人机)的供电类型、受控模式、是否主控标识依次进行判断，并以是否主控标识、受控模式、供电类型为优先级降低顺序分别判断各个无人机的主控优先级，然后将主控优先级最高的无人机确定为主控无人机，并分别向该主控无人机发送接受主控反馈信号，该主控无人机在接收到所有其他无人机的接受主控反馈信号后，建立与所有其他无人机的通信连接。
58.另外，施工现场也许会过大，此时单一主控无人机可能会受限于通信距离而无法保证对受控无人机的管控，所以，本申请的一种可选方案设置了主控无人机可为多个，于是，与前述方案不同之处在于：将主控优先级排名位于前n的n个无人机均确定为主控无人机，并分别向该n个主控无人机发送接受主控反馈信号，该n个主控无人机在接收到除该n个主控无人机的其他无人机的接受主控反馈信号后，该n个主控无人机之间通过协商算法确定出主控方案，即协商出各个主控无人机控制的无人机的数量及i d，然后，该n个主控无人机分别建立与各自的受控无人机的通信连接；其中，n≥1。
59.其中，所述协商算法，可以为：
60.所述主控无人机向地面工作人员的遥控器获取目标照明区域的各子区域重要程度，然后再基于所述重要程度以及各个所述无人机的剩余电量来确定受控分组。例如，主控无人机可以从遥控器获得照明区域的施工图纸，并对图纸进行识别以确定图纸中各个区域
的重要程度(另外，为了降低主控无人机的处理负荷，可事先对图纸各区域进行重要程度标记)，对重要程度较高的区域(例如重型机械施工区、现场指挥部)，可设置给主控无人机配置更多的无人机，并优选剩余电量更多的无人机，以保障对该区域的持续照明能力及强度；而对于停车场等非建设区域，则安排某主控无人机控制较少的无人机前往即可，对无人机的剩余电量也可不做过多要求。当然，还可以基于其他因素来确定协商算法，例如，当某个子区域中间有小山时，可设置在小山的两侧分别设置一个无人机，以避免单一无人机照明时山体的遮挡。
61.可选地，所述主控无人机基于所述实时视频画面确定出各个无人机的合理悬停高度，包括：
62.所述主控无人机的处理模块对各个所述摄像系统的实时视频画面进行处理以识别出目标照明区域的边界，进而绘制出目标照明区域的范围；计算出各个所述无人机的目标照明子区域；基于各个所述无人机照明系统的照射角、实时高度、所述目标照明子区域的边界计算得出各个所述无人机的合理悬停高度。
63.在本申请实施例中，可以不通过无人机遥控器，仅需要在无人机上设置“start”按钮即可，按下该按钮后，无人机就会先自行飞至预定高度，例如10m高度，然后再自主进行主控无人机推选等工作。接着，主控无人机的处理模块再从各个无人机的摄像系统拍摄的实时视频画面中识别出施工现场边界即目标照明区域的边界，并计算出各个所述无人机的目标照明子区域，并控制各个无人机前往自身的子区域；主控无人机再基于各个无人机照明系统的照射角、实时高度、所述目标照明子区域的边界计算得出合理的悬停高度，于是，各个无人机通过将实时高度与合理悬停高度比较后即可控制自身升高或降低至合理悬停高度，以最终实现对施工现场的全照明覆盖。
64.对于合理悬停高度的计算方式，如下：
[0065][0066]
式中，h为合理悬停高度，x为目标照明区域的等效直径，θ为无人机照明系统的照射角。其中，等效直径x为目标照明区域的边界的最远两个点之间的直线距离，如此，以实现对目标照明区域的全覆盖照明。
[0067]
可选地，其中的实时高度不应当为海拔高度，而是应当为所述无人机至地面的垂直高度。
[0068]
可选地，所述目标照明区域的边界由人工标记装置确定。
[0069]
其中，目标照明区域边界的识别可以有两种方式，1):处理模块采用计算机视觉识别技术对视频画面进行处理，确定出周边居民建筑的边界并作为所述目标照明区域的边界。2):由人工事先在施工现场边界设置多个标记装置，例如红外标记装置，或者高穿透性颜色的地灯，处理模块识别同样采用计算机视觉识别技术可以快速发现这些人工标记装置，然后将各个人工标记装置所在位置点依次连接，即可获得目标照明区域的边界。
[0070]
可选地，所述供电模块为蓄电池。
[0071]
可选地，所述方法还包括：所述无人机可向所述主控无人机发送离队充电请求。
[0072]
可选地，基于所述无人机的离岗充电请求，所述主控无人机先控制该无人机周边
的无人机提高悬停高度，以覆盖该无人机的原有照明子区域，然后再发送同意离队充电请求至所述无人机。
[0073]
在本申请实施例中，由于无人机是蓄电池供电(主控无人机可以为电缆供电，也可以为蓄电池供电)，所以其需要离岗充电，然而，出于成本及现场实际情况的考虑，无人机的数量有时并不会富裕。此时，为了实现照明的不间断，本申请设置主控无人机在接收到离岗充电请求时，将请求无人机桌边的若干无人机提高其悬停高度以进行照明代班，进而使这些无人机的照明覆盖范围可以覆盖请求无人机的原照明子区域，如此可实现照明的不间断，具体的升高后的悬停高度的计算方式，也可以参照前述的公式，或者由所述若干无人机逐步调整悬停高度并由摄像模块通过图像识别的方式来确定是否实现了请求无人机的原有照明子区域的照明覆盖，若已实现，则保持该悬停高度。相应地，当该请求无人机返岗时发送请求返岗信号给主控无人机，由主控无人机再控制先前的若干无人机降低至其原来的悬停高度，以结束代班。
[0074]
实施例2
[0075]
请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种基于无人机的照明系统的结构示意图,该系统与实施例一的方法是对应的。如图2所示，本申请第二方面提供一种基于无人机组的照明系统，所述无人机装备有处理模块、照明模块、摄像模块、供电模块以及通信模块；所述无人机组包括至少一个主控无人机；
[0076]
其中，所述主控无人机是由所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信确定出的；以及，所述主控无人机用于唤醒所有无人机的摄像模块以拍摄地面的实时视频画面，然后基于所述实时视频画面确定出各个无人机的合理悬停高度。
[0077]
可选地，所述摄像模块设于所述照明模块中心位置。
[0078]
可选地，由所述无人机组中的所有无人机与其它无人机进行通信确定出所述主控无人机，包括：
[0079]
所述无人机之间发送握手信号，基于所述握手信号确定出各个所述无人机的优先级，将优先级最高的无人机确定为所述主控无人机；其中，所述握手信号包括：供电类型、受控模式、是否主控标识中的一种或多种。
[0080]
可选地，所述主控无人机基于所述实时视频画面确定出各无人机的合理悬停高度，包括：
[0081]
所述主控无人机的处理模块对各个所述摄像系统的实时视频画面进行处理以识别出目标照明区域的边界，进而绘制出目标照明区域的范围；计算出各个所述无人机的目标照明子区域；基于各个所述无人机照明系统的照射角、实时高度、所述目标照明子区域的边界计算得出各个所述无人机的合理悬停高度。
[0082]
可选地，所述实时高度为所述无人机至地面的垂直高度。
[0083]
可选地，所述目标照明区域的边界由人工标记装置确定。
[0084]
可选地，所述供电模块为蓄电池。
[0085]
可选地，非主控无人机通过所述通信模块向所述主控无人机发送离队充电请求。
[0086]
可选地，所述主控无人机的所述通信模块接收到所述无人机的离岗充电请求后发送给所述处理模块，所述处理模块向该无人机周边的无人机发送代班指令，以控制所述周边的无人机提高悬停高度，以覆盖该无人机的原有照明子区域；然后，所述主控无人机的所
述处理模块再通过所述通信模块发送同意离队充电请求至所述无人机。
[0087]
实施例3
[0088]
请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种电子设备的结构示意图。如图3所示，本申请第三方面提供一种电子设备，该电子设备设置于无人机，所述设备包括：
[0089]
存储有可执行程序代码的存储器；
[0090]
与所述存储器耦合的处理器；
[0091]
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如实施例一所述方法步骤。
[0092]
实施例4
[0093]
本实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质设置于无人机，所述存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如实施例一所述的方法步骤。
[0094]
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。