基于图像识别的无人机降落优化方法及装置与流程

1.本发明涉及无人机降落的技术领域，尤其是涉及基于图像识别的无人机降落优化方法及装置。


背景技术：

2.在能源、农业、城市管理等应用场景下，无人机的飞行任务路线是大量重复且固定的，无人机实现智能驾驶可以解放人力，并且降低因为飞手能力良莠不齐或是对路线不熟悉等原因而产生的风险。借助无人机机巢，提供智能驾驶的地面控制能力，作为无人机飞行任务中重要的一环，降落精准度低会导致无法回巢，无法进行后续任务数据的上传，更有可能使得无人机损坏，所以需要提高降落点的精准识别能力。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于图像识别的无人机降落优化方法及装置，以缓解了现有技术中无人机无法精准降落的技术问题，提高无人机对着落点的精准辨识能力。
4.本发明提供了一种基于图像识别的无人机降落优化方法，包括：
5.获取二维码图像，并获取所述的二维码图像的中心点以及二维码图像信息；
6.基于所述二维码图像信息判定所述二维码图像的中心点是否为待降落的无人机停靠点；
7.若是，则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠；
8.若否，则停止待降落的无人机停靠。
9.优选的，所述则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠得步骤包括：
10.获取二维码图像的中心点并将所述二维码图像的中心点转换至像素坐标系，获取预设与待降落的无人机的相机光心位置并将所述预设与待降落的无人机的相机光心位置转换至像素坐标系；
11.基于像素坐标系下的待降落的无人机的相机光心位置以及像素坐标系二维码图像的中心点结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠。
12.优选的，采用如下公式所述二维码图像的中心点转换至像素坐标系：
[0013][0014]
fx＝f/dx—x轴上的归一化焦距；
[0015]
fy＝f/dy—y轴上的归一化焦距；
[0016]
r—3
×
3的旋转矩阵；
[0017]
t—3
×
1的平移矢量；
[0018]
u,v—二维码图像的中心点在像素坐标系下的坐标；
[0019]
zc—比例因子；
[0020]
xw、yw、zw—二维码图像的中心点在世界坐标系下的坐标。
[0021]
优选的，采用如下公式待降落的无人机的相机光心位置转换至图像坐标系：
[0022][0023]
xc、yc、zc—待降落的无人机的相机光心位置在相机坐标系下的坐标；
[0024]
x、y—待降落的无人机的相机光心位置在图像坐标系下的坐标；
[0025]
f—待降落的无人机的相机的焦距；
[0026]
采用如下公式待降落的无人机的相机光心位置从图像坐标系转换至像素坐标系：
[0027][0028]u′
、v
′
—待降落的无人机的相机光心位置在像素坐标系下的坐标；
[0029]
u0、v0—像素坐标系原点。
[0030]
另一方面，本发明提供了一种基于图像识别的无人机降落优化装置，包括：
[0031]
二维码获取模块：用于获取二维码图像，并获取所述的二维码图像的中心点以及二维码图像信息；
[0032]
判定模块：用于基于所述二维码图像信息判定所述二维码图像的中心点是否为待降落的无人机停靠点；
[0033]
若是，则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠；
[0034]
若否，则停止待降落的无人机停靠。
[0035]
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种基于图像识别的无人机降落优化方法及装置，包括：获取二维码图像，并获取的二维码图像的中心点以及二维码图像信息；基于二维码图像信息判定二维码图像的中心点是否为待降落的无人机停靠点；若是，则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠；若否，则停止待降落的无人机停靠。通过本发明提供的方法好装置可以缓解现有技术中无人机无法精准降落的技术问题，提高无人机对着落点的精准辨识能力。
[0036]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0037]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0038]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
[0039]
图1为本发明实施例提供的一种基于图像识别的无人机降落优化方法流程图。
具体实施方式
[0040]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
目前，作为无人机飞行任务中重要的一环，降落精准度低会导致无法回巢，无法进行后续任务数据的上传，更有可能使得无人机损坏，基于此，本发明实施例提供的一种基于图像识别的无人机降落优化方法及装置，可以缓解了现有技术中无人机无法精准降落的技术问题，提高无人机对着落点的精准辨识能力。
[0042]
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于图像识别的无人机降落优化方法进行详细介绍。
[0043]
实施例一：
[0044]
本发明提供了一种基于图像识别的无人机降落优化方法，包括：
[0045]
获取二维码图像，并获取所述的二维码图像的中心点以及二维码图像信息；
[0046]
基于所述二维码图像信息判定所述二维码图像的中心点是否为待降落的无人机停靠点；
[0047]
若是，则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠；
[0048]
若否，则停止待降落的无人机停靠。
[0049]
优选的，所述则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠得步骤包括：
[0050]
获取二维码图像的中心点并将所述二维码图像的中心点转换至像素坐标系，获取预设与待降落的无人机的相机光心位置并将所述预设与待降落的无人机的相机光心位置转换至像素坐标系；
[0051]
基于像素坐标系下的待降落的无人机的相机光心位置以及像素坐标系二维码图像的中心点结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠。
[0052]
优选的，采用如下公式所述二维码图像的中心点转换至像素坐标系：
[0053][0054]
fx＝f/dx—x轴上的归一化焦距；
[0055]
fy＝f/dy—y轴上的归一化焦距；
[0056]
r—3
×
3的旋转矩阵；
[0057]
t—3
×
1的平移矢量；
[0058]
u,v—二维码图像的中心点在像素坐标系下的坐标；
[0059]
zc—比例因子；
[0060]
xw、yw、zw—二维码图像的中心点在世界坐标系下的坐标。
[0061]
优选的，采用如下公式待降落的无人机的相机光心位置转换至图像坐标系：
[0062][0063]
xc、yc、zc—待降落的无人机的相机光心位置在相机坐标系下的坐标；
[0064]
x、y—待降落的无人机的相机光心位置在图像坐标系下的坐标；
[0065]
f—待降落的无人机的相机的焦距；
[0066]
采用如下公式待降落的无人机的相机光心位置从图像坐标系转换至像素坐标系：
[0067][0068]u′
、v
′
—待降落的无人机的相机光心位置在像素坐标系下的坐标；
[0069]
u0、v0—像素坐标系原点。
[0070]
有前述公式可将待降落的无人机的相机光心位置从相机坐标系经图像坐标系转至像素坐标系，并结合所述二维码图像的中心点转换至像素坐标系在像素坐标系中的位置对待降落的无人机进行降落。
[0071]
实施例二：
[0072]
本发明实施例二提供了一种基于图像识别的无人机降落优化装置，包括：
[0073]
二维码获取模块：用于获取二维码图像，并获取所述的二维码图像的中心点以及二维码图像信息；
[0074]
判定模块：用于基于所述二维码图像信息判定所述二维码图像的中心点是否为待降落的无人机停靠点；
[0075]
若是，则采用张正友标定法结合rtk技术、pid技术对待降落的无人机进行停靠；
[0076]
若否，则停止待降落的无人机停靠。
[0077]
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
[0078]
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0079]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0080]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0081]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。