CN105549605B - 一种实现无人机盯飞的方法 - Google Patents

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Abstract

一种实现无人机盯飞的方法，涉及到无人机技术领域，解决现在无人机在盯飞操作难度大的技术不足，包括有如下步骤：1）、无人机航拍寻找目标；2）、发现目标后，发送目标锁定指令；3）、根据地磁传感器获得目标初始方位，根据相机镜头俯仰倾角获得目标初始角度，根据相机成像信息获得无人机与目标之间的直线距离，初始化位置；4）、根据飞行姿态计算出无人机在三维空间中的位置变化量，从而同步更新相机镜头拍摄角度，以保证相机镜头能始终对准目标拍摄，实现智能自动盯飞效果，简化操作。

Description

一种实现无人机盯飞的方法
技术领域
本发明涉及到无人机技术领域，具体涉及到无人机航拍时锁定目标拍摄控制方法方面。
背景技术
无人机在航拍时，如果需要对发现的目标从不同角度进行拍摄时，在遥控无人机进行姿态调节的同时，还需同时调节相机的云台，以保证目标始终处于视线范围内，而对于新人来说，操作难度大，遥控无人机位置调整过程中，目标容易从视线中丢失。
发明内容
综上所述，本发明的目的在于解决现在无人机在盯飞操作难度大的技术不足，而提出一种实现无人机盯飞的方法。
为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种实现无人机盯飞的方法，其特征在于所述方法包括有如下步骤：
1）、无人机航拍寻找目标；
2）、发现目标后，遥控调整相机镜头对准目标，之后通过遥控器向无人机发送目标锁定指令；
3）、无人机根据地磁传感器获得目标初始方位，根据相机镜头俯仰倾角获得目标初始角度，根据相机成像信息获得无人机与目标之间的直线距离，并结合目标初始方位、目标初始角度和直线距离进行初始化计算获得目标和无人机在三维空间的初始化位置，并自动切换为视线无头盯飞模式；
4）、在无人机处于视线无头盯飞模式时，遥控飞行过程中，通过无人机内的飞行姿态传感器感应无人机的飞行姿态，根据飞行姿态计算出无人机在三维空间中的位置变化量，从而实时驱动相机云台更新相机镜头拍摄角度，以保证相机镜头能始终对准目标拍摄。
所述的飞行姿态传感器为6轴陀螺仪，或者为6轴陀螺仪与GPS模块的组合。
在初始化计算获得目标和无人机在三维空间的位置后，根据GPS模块获得的无人机坐标信息后，计算得出目标所在位置的目标坐标信息，在无人机处于视线无头盯飞模式遥控飞行时，无人机根据无人机坐标信息变化量，实时辅助校正相机镜头拍摄角度。
在无人机处于视线无头盯飞模式遥控飞行时，实时检测是否接收到遥控修正信号，在无人机接收到遥控修正信号后，实时修正目标初始化位置信息，相机云台同步调节相机镜头拍摄角度。
本发明的有益效果为：在无人机发现目标后，根据地磁传感器获得目标初始方位，根据相机镜头俯仰倾角获得目标初始角度，根据相机成像信息获得无人机与目标之间的直线距离，并结合目标初始方位、目标初始角度和直线距离进行初始化计算获得目标和无人机在三维空间的初始化位置，根据飞行姿态计算出无人机在三维空间中的位置变化量，从而同步更新相机镜头拍摄角度，以保证相机镜头能始终对准目标拍摄，实现智能自动盯飞效果，简化操作。
附图说明
图1为本发明的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的方法作进一步地说明。
参照图1中所示，本发明实现无人机盯飞的方法，包括有如下步骤：
1）、无人机航拍寻找目标；无人机可以根据遥控信号飞机寻找目标，也可以根据规划航线自动飞机寻找目标。
2）、发现目标后，遥控调整相机镜头对准目标，之后通过遥控器向无人机发送目标锁定指令；通过人工判定为目标后，调整相机镜头方向和俯仰角，针对目标进行对焦，使目标清晰成像在视频画面中心位置，通过触控或按钮向无人机发送目标锁定指令。
3）、初始化处理；无人机根据其内部的地磁传感器获得目标初始方位，也即确定当前时刻目标相对于无人机所处的地理方位；根据相机镜头俯仰倾角获得目标初始角度，也即根据相机镜头俯仰倾角可以确定无人机与目标两点构成的直线与水位面夹角；根据相机成像信息获得无人机与目标之间的直线距离，例如根据相机成像焦距计算获得无人机与目标之间的直线距离；最终结合所得的目标初始方位、目标初始角度和直线距离进行初始化计算获得目标和无人机在三维空间的初始化位置；为了提升后续盯飞自动调节时的精度，无人机还可以结合其内部的GPS模块，根据GPS模块获得的无人机坐标信息后，根据目标在三维空间中的初始化位置信息计算得出目标所在位置的目标坐标信息；经上述初始化完成后，自动切换为视线无头盯飞模式。
4）、在无人机处于视线无头盯飞模式时，遥控飞行过程中，通过无人机内的飞行姿态传感器感应无人机的飞行姿态，根据飞行姿态计算出无人机在三维空间中的位置变化量，从而实时驱动相机云台更新相机镜头拍摄角度，以保证相机镜头能始终对准目标拍摄。飞行姿态传感器主要指的是6轴陀螺仪，或者为6轴陀螺仪与GPS模块的组合。无人机在三维空间中的位置发生变化时，GPS坐标也即同步变化，还可以根据GPS模块获得的无人机坐标信息后，计算得出目标所在位置的目标坐标信息，在无人机处于视线无头盯飞模式遥控飞行时，无人机根据无人机坐标信息变化量，实时辅助校正相机镜头拍摄角度。
为了避免因目标和无人机在三维空间中的初始化位置信息存在的误差，而导致无人机在视线无头盯飞过程中，目标从视频画面中心位置偏离或从视频画面中丢失，无人机还实时检测是否接收到遥控修正信号，当目标从视频画面中心位置偏离后，人工遥控修正，在无人机接收到遥控修正信号后，实时修正目标初始化位置信息，相机云台同步调节相机镜头拍摄角度。

Claims (3)

1.一种实现无人机盯飞的方法，其特征在于所述方法包括有如下步骤：
1）、无人机航拍寻找目标；
2）、发现目标后，遥控调整相机镜头对准目标，之后通过遥控器向无人机发送目标锁定指令；
3）、无人机根据地磁传感器获得目标初始方位，根据相机镜头俯仰倾角获得目标初始角度，根据相机成像信息获得无人机与目标之间的直线距离，并结合目标初始方位、目标初始角度和直线距离进行初始化计算获得目标和无人机在三维空间的初始化位置，并自动切换为视线无头盯飞模式；
4）、在无人机处于视线无头盯飞模式时，遥控飞行过程中，通过无人机内的飞行姿态传感器感应无人机的飞行姿态，根据飞行姿态计算出无人机在三维空间中的位置变化量，从而实时驱动相机云台更新相机镜头拍摄角度，以保证相机镜头能始终对准目标拍摄；
在初始化计算获得目标和无人机在三维空间的位置后，根据GPS模块获得的无人机坐标信息后，计算得出目标所在位置的目标坐标信息，在无人机处于视线无头盯飞模式遥控飞行时，无人机根据无人机坐标信息变化量，实时辅助校正相机镜头拍摄角度。
2.根据权利要求1所述的一种实现无人机盯飞的方法，其特征在于：所述的飞行姿态传感器为6轴陀螺仪，或者为6轴陀螺仪与GPS模块的组合。
3.根据权利要求1所述的一种实现无人机盯飞的方法，其特征在于：在无人机处于视线无头盯飞模式遥控飞行时，实时检测是否接收到遥控修正信号，在无人机接收到遥控修正信号后，实时修正目标初始化位置信息，相机云台同步调节相机镜头拍摄角度。
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