CN106708089A - 跟随式的飞行控制方法及装置、无人机 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种跟随式的飞行控制方法及装置、无人机，该方法可以包括：根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。通过本公开的技术方案，可以对无人机在跟随模式下的拍摄图像进行构图调整和控制，以满足用户的不同拍摄需求。

Description

跟随式的飞行控制方法及装置、无人机

技术领域

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

无人机已经被越来越广泛地应用于航拍、勘探、救援等各个领域中，并发挥着越来越重要的作用。而在非专业领域中，同样存在越来越多的用户开始接触和使用无人机，并将无人机应用于图像、视频等的拍摄中。

在相关技术中，随着无人机的智能化提升，提出了一种应用于无人机的跟随拍摄模式，即通过向无人机指定跟随对象，无人机可以自动实现对该跟随对象的跟随飞行，并对该跟随对象进行跟随拍摄，而无需用户手动控制无人机的飞行过程，极大地简化了用户操作，也降低操控失误而导致无人机失事的概率。

但是，相关技术中的跟随拍摄模式中，跟随对象始终位于拍摄图像的中心点位置，即拍摄图像的构图固定，只能够满足一般场景下的自拍等简单需求，而无法满足用户的个性化拍摄需求。

发明内容

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：

根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

可选的，所述对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置，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。

可选的，所述对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置，包括：

计算所述目标位置、所述特定位置分别与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。

可选的，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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。

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：

拍摄单元，根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

确定单元，当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

调节单元，对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

可选的，所述调节单元包括：

姿态调节子单元，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，所述姿态调节子单元优先调整所述镜头姿态；其中，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。

可选的，所述调节单元包括：

位置计算子单元，计算所述目标位置、所述特定位置分别与预定义标准位置之间的相对位置信息；

控制调节子单元，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。

可选的，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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，所述控制调节子单元包括：

角度计算模块，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；

控制调节模块，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，所述角度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，所述角度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。

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：

根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

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，本公开通过对用户基于遥控设备发出的位置调整指令进行接收和处理，使得无人机可以根据该位置调整指令来控制调节跟随对象在拍摄图像中的位置，而非固定在拍摄图像的中心点处，从而能够满足用户对于拍摄图像的个性化构图需求，增强了跟随式拍摄的灵活度和易用性，使其能够适应更多拍摄场景。

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选取目标位置的示意图。

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选取目标位置的示意图。

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11-14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15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，根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置。

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。无人机可以采用相关技术中提供的处理方案，对跟随对象进行跟随拍摄；例如，可以在跟随对象处设置一信标设备，则无人机可以通过对该信标设备的检测，获得自身与该信标设备之间的相对位置关系，并据此控制对该信标设备的跟随拍摄，从而实现对相应的跟随对象的跟随拍摄；或者，用户可以向无人机指明跟随对象的视觉特征，使得无人机通过对拍摄图像中符合该视觉特征的物体进行跟随拍摄即可；或者，还可以采用其他方式对跟随对象进行跟随拍摄，本公开并不对此进行限制。

在本实施例中，无人机在初始化后，可以按照默认逻辑对跟随对象进行跟随拍摄，例如使得跟随对象位于拍摄图像的中心点或其他默认位置处，即上述的特定位置可以包含该默认位置；当然，用户在通过本公开的技术方案将跟随对象在拍摄图像中的位置进行更新设置后，还可以随时对该位置做进一步更新，即上述的特定位置可以包含用户设置的任意位置。

在步骤104中，当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置。

在本实施例中，遥控设备可以包括专用于对无人机进行控制的专用设备；或者，遥控设备也可以包括非专用设备，例如通过在用户的手机、平板等电子设备上安装对该无人机进行飞行控制的应用程序后，即可将该电子设备配置为该遥控设备。

在本实施例中，用户可以通过多种方式指定该目标位置。例如，用户可以直接输入该目标位置在拍摄图像中的坐标信息；或者，用户可以在遥控设备的触摸显示屏上，直接对目标位置进行触摸选取。

在步骤106中，对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

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，以使得跟随对象被更新至目标位置。其中，无人机可以仅调整机身姿态，也可以仅调整镜头姿态(例如通过相机模组中的云台结构中的驱动电机进行调整)，还可以同时调整机身姿态和镜头姿态。

举例而言，无人机可以优先调整所述镜头姿态；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，例如调整角度已经超出镜头姿态的最大调整角度时，可以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。

在本实施例中，无人机可以计算所述目标位置、所述特定位置分别与预定义标准位置之间的相对位置信息，并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。在该实施例中，对于同样的相对位置信息，当相机模组的参数信息不同时，需要执行不同程度的调整控制操作；例如，该参数信息可以包括相机模组的镜头焦距等。

其中，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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。

在本实施例中，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。

由上述实施例可知，本公开通过对用户基于遥控设备发出的位置调整指令进行接收和处理，使得无人机可以根据该位置调整指令来控制调节跟随对象在拍摄图像中的位置，而非固定在拍摄图像的中心点处，从而能够满足用户对于拍摄图像的个性化构图需求，增强了跟随式拍摄的灵活度和易用性，使其能够适应更多拍摄场景。

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，无人机确定跟随飞行过程中的跟随对象。

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位置调整指令，并通过手柄将该位置调整指令发送至无人机，以控制无人机按照本公开的技术方案对跟随对象进行跟随拍摄。

在步骤204中，无人机对跟随对象进行跟随拍摄。

在本实施例中，在默认情况下，无人机可以按照默认规则对跟随对象进行跟随拍摄；例如，无人机可以在每次开机后进行初始化，并读取和应用默认规则。在一实施例中，默认规则可以为：将跟随对象显示于无人机的拍摄图像的中心点处，即随着跟随对象的移动，无人机可以通过对自身的自动调整，使得跟随对象始终位于拍摄图像的中心点处；当然，在其他实施例中，跟随对象也可以被配置在拍摄图像中的其他位置，本公开并不对此进行限制。并且，无论跟随对象位于拍摄图像的任何位置时，均可以通过本公开的技术方案，对跟随对象在拍摄图像中的位置进行调整，以满足用户的个性化需求。

需要说明的是：无人机在跟随模式下，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，并在此条件下实现本公开的技术方案时，通过控制无人机的机身姿态或无人机装配的相机模组的镜头姿态中至少之一，以调整跟随对象在拍摄图像中的相对位置。

在步骤206中，无人机在接收到位置调整指令时，转入步骤208，否则继续按照原有逻辑执行跟随拍摄。

在本实施例中，以图4所示的手机屏幕为例，假定手机在对无人机回传的拍摄图像进行实时显示，并且跟随对象被配置为位于该拍摄图像的中心位置处，那么用户可以通过在手机的触摸屏幕上进行触摸点击的方式，确定出目标位置，并向无人机发出相应的位置调整指令，该位置调整指令用于指示无人机将跟随对象在拍摄图像中的位置调整至该目标位置处。

在手机屏幕上可以预定义有如图4所示的诸如x轴、y轴等预设轴线，那么基于用户在手机屏幕上通过触摸指示的目标位置，手机可以读取该目标位置的坐标信息，并将该坐标信息包含于位置调整指令中，以发送至无人机；或者，手机可以进一步基于目标位置的坐标信息，以及手机屏幕的中心位置(在图4中即跟随对象当前所处的特定位置)的坐标信息，分别计算出该目标位置与中心位置在x轴、y轴上的间隔距离(即坐标数值之差)，例如x轴上的间隔距离Dx、y轴上的间隔距离Dy，并将该间隔距离Dx、间隔距离Dy包含于位置调整指令中，以发送至无人机。

当然，除了采用手指触摸点击的方式来确定目标位置之外，用户还可以直接向手机输入目标位置在手机屏幕上的坐标信息，从而对该目标位置实现更为精准的配置操作。以用户A与用户B为例，当用户A在电子设备1上对目标位置进行调整后，若用户B希望采用该用户A对目标位置的配置参数，那么用户A可以通过电子设备1将调整后的目标位置的坐标信息分享至该用户B的电子设备2上，使得该电子设备2可以基于被分享的坐标信息而对自身对应的跟随对象的目标位置进行配置，相比于用户B直接在电子设备2上进行触摸配置，可以显著地提升对该目标位置的配置操作的准确性。

在步骤208中，无人机确定位置调整指令指示的目标位置。

在步骤210A中，计算无人机在x轴上的转动角度。

在步骤210B中，计算无人机在y轴上的转动角度。

在本实施例中，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目标位置，对应于图5中图像传感器右下角的目标点；而图4所示的中心位置处的特定位置，对应于图5所示的中心点处的特定点。并且，对于图4所示的拍摄图像中的目标位置与特定位置在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目标点与特定点在x轴上的间隔距离dx、在y轴上的间隔距离dy。

那么，基于目标点与特定点在x轴上的间隔距离dx、在y轴上的间隔距离dy，以及特定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，由于特定点位于图像传感器的中心点位置，因而特定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；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，当特定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)。

在步骤212中，对无人机进行飞行控制调节。

在本实施例中，以图4所示的场景为例，当目标位置位于跟随对象所处的特定位置的左上角时，无人机可以控制相机模组的镜头姿态，例如使得镜头朝向右下方转动，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，跟随对象所处的特定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，可以将特定位置、目标位置和中心位置的位置相互区分，以使得用户可以将任意特定位置配置到任意目标位置处；当然，如果特定位置或目标位置恰好位于中心位置处，仅需将该特定位置或目标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，假定特定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，以及目标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中的特定位置、目标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，那么根据目标位置与中心位置之间的x轴间隔距离Dx1，以及特定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所示的拍摄图像可知，由于特定位置和目标位置在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，根据目标位置与中心位置之间的y轴间隔距离Dy1，以及特定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所示的拍摄图像可知，由于特定位置和目标位置在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之间不存在重叠，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轴方向实现上述步骤212相似的角度调节，此处不再赘述。

综上所述，本公开可以根据用户指定的目标位置，计算出无人机在各个轴线上的转动角度，从而通过控制镜头姿态或机身姿态的角度调整，可以实现对拍摄图像的任意构图调整，从而实现更为个性化、自由化的跟随拍摄。

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，该装置包括拍摄单元1101、确定单元1102和调节单元1103。其中：

拍摄单元1101，被配置为根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

确定单元1102，被配置为当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

调节单元1103，被配置为对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

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，调节单元1103包括：姿态调节子单元1103A。其中：

姿态调节子单元1103A，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，所述姿态调节子单元1103A优先调整所述镜头姿态；其中，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。

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，调节单元1103包括：位置计算子单元1103B和控制调节子单元1103C。其中：

位置计算子单元1103B，被配置为计算所述目标位置、所述特定位置分别与预定义标准位置之间的相对位置信息；

控制调节子单元1103C，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。

需要说明的是，上述图13所示的装置实施例中的位置计算子单元1103B和控制调节子单元1103C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13所示实施例的基础上，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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，所述控制调节子单元1103C包括：角度计算模块1103C1和控制调节模块1103C2。其中：

角度计算模块1103C1，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；

控制调节模块1103C2，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，所述角度计算模块1103C1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，所述角度计算模块1103C1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。

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：根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

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：根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

图15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1500的框图。例如，装置1500可以是多旋翼无人机、固定翼无人机等。

参照图15，装置1500可以包括以下一个或多个组件：处理组件1502，存储器1504，电源组件1506，多媒体组件1508，音频组件1510，输入/输出(I/O)的接口1512，传感器组件1514，以及通信组件1516。

处理组件1502通常控制装置1500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1502可以包括一个或多个处理器1520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1502可以包括一个或多个模块，便于处理组件1502和其他组件之间的交互。例如，处理组件1502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1508和处理组件1502之间的交互。

存储器1504被配置为存储各种类型的数据以支持在装置1500的操作。这些数据的示例包括用于在装置1500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1504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1506为装置1500的各种组件提供电力。电源组件1506可以包括电源管理***，一个或多个电源，及其他与为装置1500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1508包括在所述装置1500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1508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置1500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***或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1510包括一个麦克风(MIC)，当装置1500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1504或经由通信组件1516发送。在一些实施例中，音频组件1510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1512为处理组件1502和***接口模块之间提供接口，上述***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1514包括一个或多个传感器，用于为装置1500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1514可以检测到装置1500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置1500的显示器和小键盘，传感器组件1514还可以检测装置1500或装置1500一个组件的位置改变，用户与装置1500接触的存在或不存在，装置1500方位或加速/减速和装置1500的温度变化。传感器组件1514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1514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1514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1516被配置为便于装置1500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置1500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1516经由广播信道接收来自外部广播管理***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1516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1500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1504，上述指令可由装置1500的处理器1520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。

Claims (13)

1.一种跟随式的飞行控制方法，其特征在于，包括：

根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置，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。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，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。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置，包括：

计算所述目标位置、所述特定位置分别与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。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

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。

7.一种跟随式的飞行控制装置，其特征在于，包括：

拍摄单元，根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

确定单元，当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

调节单元，对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括：

姿态调节子单元，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。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述姿态调节子单元优先调整所述镜头姿态；其中，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。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述调节单元包括：

位置计算子单元，计算所述目标位置、所述特定位置分别与预定义标准位置之间的相对位置信息；

控制调节子单元，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。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，当所述目标位置被映射于所述相机模组的图像传感器上的目标点、所述特定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，所述控制调节子单元包括：

角度计算模块，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；

控制调节模块，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。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，

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，所述角度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，所述角度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。

13.一种无人机，其特征在于，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：

根据预定义的跟随对象，控制无人机对所述跟随对象进行跟随拍摄，使所述跟随对象位于所述无人机的拍摄图像中的特定位置；

当接收到所述无人机的遥控设备发出的位置调整指令时，确定所述位置调整指令在所述拍摄图像中对应的目标位置；

对所述无人机进行飞行控制调节，以使得所述跟随对象在所述拍摄图像中由所述特定位置更新至所述目标位置。