技术特征：
1.一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，包括：数据采集模块，根据飞行器的行进方向实时调取对应方向上的摄像头所拍摄的第一前方图像；障碍物检测模块，用于提取出所述第一前方图像中的第一障碍物图像，并定位所述第一障碍物图像在所述第一前方图像中的位置和最大尺寸，并记录当前所述摄像头的焦距为第一焦距；障碍物复检模块，当所述障碍物检测模块检测到障碍物的时候，控制飞行器保持当前位置，变换所述摄像头的焦距为第二焦距，拍摄得到第二前方图像，提取出所述第二前方图像中的第二障碍物图像，并定位所述第二障碍物图像在所述第二前方图像中的位置和最大尺寸；障碍物识别模块，通过物品识别技术识别出所述第一前方图像中的障碍物的名称，并根据所述障碍物的名称得到所述障碍物的一般尺寸；距离测算模块，通过所述障碍物的一般尺寸、第一焦距、第二焦距、第一障碍物图像的最大尺寸以及第二障碍物图像的最大尺寸计算出飞行器与所述障碍物之间的距离；飞行器控制模块，根据所述第一前方图像中的第一障碍物图像中的位置和所述摄像头的广角参数得到所述障碍物的方位，并根据所述飞行器与所述障碍物之间的距离和方位控制所述飞行器躲避障碍物。2.如权利要求1所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述距离测算模块中，所述障碍物的一般尺寸c、所述第一焦距f1、所述第二焦距f2、所述第一障碍物图像的最大尺寸c1以及所述第二障碍物图像的最大尺寸c2，通过计算出飞行器与所述障碍物之间的距离s，其中为ρ系数，ρ为常数。3.如权利要求2所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，在计算所述距离s的时候，包括如下步骤：分别获取n组所述第一焦距f
1n
、第二焦距f
2n
、第一障碍物图像的最大尺寸c
1n
以及第二障碍物图像的最大尺寸c
2n
，其中n∈n，n和n均为正整数；分别计算每组的距离s
n
为根据全部组的所述距离s
n
计算所述距离s为输出所述距离s为飞行器与所述障碍物之间的距离。4.如权利要求1所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述障碍物检测模块在定位所述第一障碍物图像在所述第一前方图像中的位置和最大尺寸的时候，包括如下步骤：将所述第一前方图像进行像素化处理，将每一个像素的颜色值根据像素的位置依次排
列，得到像素数组w；将所述像素数组w表示为其中，w
mn
为第m行第n列的像素的颜色值，m、n均为正整数；依次获取当前时间之前t个时间节点的像素数组w
t
，其中t∈t，t和t均为正整数；统计每一个所述像素数组w
t
中像素的颜色值在设定的范围的像素的个数x
t
，当x
t-k-x
t
>α的时候，认为所述颜色值在设定的范围的像素为背景像素，其中k和α均为正整数；设置所述第一前方图像中的背景像素的颜色值，使得所述背景像素的颜色值为与其他像素的颜色值成大于2的倍数关系，更新所述第一前方图像；根据更新后的所述第一前方图像中，具有颜色值的像素的位置坐标，得到所述第一障碍物图像的位置和最大尺寸。5.如权利要求4所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述障碍物检测模块在定位所述第一障碍物图像在所述第一前方图像中的位置时候，通过提取出所述第一障碍物图像所在像素点的坐标的中心坐标，输出中心坐标为所述第一障碍物图像在所述第一前方图像中的位置。6.如权利要求5所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述飞行器控制模块根据所述第一前方图像中的第一障碍物图像中的位置和所述摄像头的广角参数得到所述障碍物的方位的时候，包括如下步骤：将所述中心坐标对称到所述数组w
‘
中，其中w
‘
表示为根据中心位置(x,y)计算横向分量角度β和纵向分量角度γ，有根据中心位置(x,y)计算横向分量角度β和纵向分量角度γ，有其中，σ为广角参数为常数；输出所述方位为(β,γ)。7.如权利要求4所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述障碍物检测模块在定位所述第一障碍物图像在所述第一前方图像中的最大尺寸的时候，分别计算每两个所述第一障碍物图像的边缘像素点之间的距离，并输出最大的距离为所述最大尺寸。8.如权利要求1所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，当飞行器的行进方向为下降的时候，根据所述第一前方图像中目标点的占空比得到其所在的高度，并在设定的高度通过旋转所述摄像头一周得到周围视频，并根据周围视频对目标点进行预测，根据预测的结果调整控制飞行器。
9.如权利要求8所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，根据周围视频对目标点进行预测的时候，根据所述飞行器的行进速度预估落地的时间，得到该落地时间的图像，并根据该落地时间的图像调整控制飞行器。10.如权利要求1所述的一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，其特征在于，所述第一前方图像和所述第二前方图像分别裁剪为设定的尺寸。
技术总结
本发明涉及到了飞行控制领域，具体公开了一种用于垂直起降飞行器的飞行控制系统，包括：数据采集模块、障碍物检测模块、障碍物复检模块、障碍物识别模块、距离测算模块以及飞行器控制模块。本发明通过获取行进方向上的图像，获取前进方向上的障碍物并获取障碍物的最大尺寸，从而自动控制飞行器完成障碍物的躲避，由于本发明对于障碍物进行实时的检测和躲避，使得飞行器在进行起降的时候，降低操作员的操作难度，防止飞行器与障碍物发生相撞，同时将拍摄的视频帧的尺寸进行调整，从而使得每一个视频帧在进行处理的时候，不会由于大小的原因或者摄像头抖动的原因造成数据的误判。原因或者摄像头抖动的原因造成数据的误判。原因或者摄像头抖动的原因造成数据的误判。
技术研发人员：王斑 张益农 赵会敏
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2022/11/29