CN110139038A - 一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机 - Google Patents

一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及无人机技术领域，具体公开了一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机，所述无人机包括双目摄像组件，所述方法包括：通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。通过上述技术方案，本发明实施例一方面能够在室内等GPS信号弱的区域进行自主环绕拍摄，另一方面能够保证无人机自主环绕拍摄的质量。

Description

一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机
技术领域
本发明实施例涉及无人机技术领域，尤其涉及一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机。
背景技术
无人机是一种通过无线电遥控设备和内置的程序来控制飞行姿态的不载人飞机，由于其具有机动灵活、反应快速、无人驾驶、操作要求低等优点，现已广泛应用于航拍、植保、电力巡检、救灾等众多领域。
其中，航拍是目前消费级无人机的主要用途，而环绕拍摄则是航拍爱好者最喜爱的镜头语言之一。然而，环绕拍摄需要对无人机进行精准轨迹控制，同时，还需要操纵云台同步转向以保证环绕对象在合适的拍摄范围内，最终的拍摄效果与质量也完全取决于无人机操作者的熟练度，这对操作者提出了极高的操作技能要求，间接降低了用户体验。
为此，市面上很多消费级无人机都提供了针对兴趣点的自主环绕拍摄功能。其中，目前主流的无人机自主环绕拍摄实现方式都是基于GPS实现的，无人机利用接收到的GPS坐标进行环绕轨迹规划及相应的轨迹定位、跟踪与控制。GPS信号的质量直接决定了自主环绕拍摄的准确度。对于GPS信号差的区域(比如，室内)，无人机难以实现自主环绕拍摄。
因此，现有的自主环绕拍摄技术还有待改进。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自主环绕拍摄方法、装置以及无人机，以摆脱现有自主环绕拍摄技术对GPS信号的依赖性，达到在室内等GPS信号差的区域也可以进行自主环绕拍摄的目的。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种自主环绕拍摄方法，应用于无人机，所述无人机包括双目摄像组件，所述方法包括：
通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；
获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；
基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；
实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；
根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
可选地，所述根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；
将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
可选地，所述方法还包括：
实时获取所述环绕对象的运动方向；
则，所述维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，包括：
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
可选地，所述方法还包括：
确定针对所述环绕对象的拍摄模式；
则，所述根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
可选地，所述结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
将所述飞行高度作为初始飞行高度；
将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；
根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；
在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
可选地，所述通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象，包括：
接收遥控设备发送的控制指令，其中，所述遥控设备与所述无人机通信连接；
根据所述控制指令飞行至目标拍摄位置；
将所述双目摄像组件在所述目标拍摄位置采集到的拍摄画面作为目标拍摄画面并获取用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
可选地，所述控制指令包括摇杆指令或针对实时采集到的拍摄画面的操作指令。
第二方面，本发明实施例提供一种自主环绕拍摄装置，应用于无人机，所述无人机包括双目摄像组件，所述装置包括：
获取单元，用于通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；以及
用于获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；
距离确定单元，用于基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；
光轴检测单元，用于实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；以及
环绕拍摄单元，用于根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
可选地，所述环绕拍摄单元具体用于：
将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；
将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
可选地，所述装置还包括：
监控单元，用于实时获取所述环绕对象的运动方向；
则，所述环绕拍摄单元维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，具体为：
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
可选地，所述装置还包括：
拍摄模式确定单元，用于确定针对所述环绕对象的拍摄模式；
则，所述环绕拍摄单元用于：
结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
可选地，所述环绕拍摄单元具体用于：
将所述飞行高度作为初始飞行高度；
将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；
根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；
在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
第三方面，本发明实施例提供一种无人机，包括：
机身；
机臂，其与所述机身连接；
动力组件，其设置于所述机臂；
双目摄像组件，其设置于所述机身；
处理器，其设置于所述机身内，并与所述双目摄像组件通信连接；以及，
存储器，其与所述处理器通信连接；其中，
所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行如上所述的自主环绕拍摄方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使无人机执行如上所述的自主环绕拍摄方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被无人机执行时，使所述无人机执行如上所述的自主环绕拍摄方法。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法、装置以及无人机，基于视觉感测实现自主环绕拍摄，一方面由于主打航拍的消费级无人机通常配备有双目摄像组件，从而，能够在不增加额外的硬件成本的情况下，使无人机的环绕飞行摆脱对GPS的严重依赖性，即便在室内等GPS信号不佳的区域也能很好地完成自主环绕拍摄任务；另一方面能够始终根据用户期望得到的拍摄效果调整无人机的飞行轨迹，实现真正意义上的面向拍摄效果的无人机自主环绕拍摄。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法的其中一种应用环境示意图；
图2是本发明实施例提供的一种自主环绕拍摄方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种自主环绕拍摄方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种自主环绕拍摄装置的结构组成示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。
为了保证自主环绕拍摄的拍摄效果，同时，摆脱无人机自主环绕飞行时对GPS信号的依赖，本发明实施例提供了一种新型的自主环绕拍摄方法、装置以及无人机。其中，所述自主环绕拍摄方法和装置能够应用于任意类型的无人机，比如：倾转旋翼无人机或旋翼无人机等，所述无人机上搭载有用于采集图像数据的双目摄像组件。此外，在本发明实施例中，所述“环绕拍摄”是指无人机在环绕对象的上空，围绕所述环绕对象在无人机所在平面的投影点进行环绕飞行，并且，在进行环绕飞行的同时对所述环绕对象进行拍摄。
具体地，本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法是一种基于视觉的面向拍摄效果的无人机自主环绕拍摄方法，具体为：通过无人机上配备的双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象，并且，在获取到所述目标拍摄画面时，获取所述无人机的飞行高度以及确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。其中，在本发明实施例中，所述“目标拍摄画面”即用户想要获取到的环绕对象在待拍摄画面中的拍摄效果(包括环绕对象在待拍摄画面中的位置、尺寸等)，从而，根据在获取到所述目标拍摄画面时所述无人机的飞行高度和所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离，以及，实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，一方面能够在无需依赖GPS信号的情况下实现无人机的自主环绕飞行和拍摄，另一方面能够始终获取到与所述“目标拍摄画面”相对应的拍摄效果，保障无人机自主环绕拍摄的质量。
本发明实施例提供的自主环绕拍摄装置可以是由软件程序构成的能够实现本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法的虚拟装置。所述自主环绕拍摄装置与本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法基于相同的发明构思，具有相同的技术特征以及有益效果。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
实施例一
图1是本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法的其中一种应用环境。具体地，请参阅图1，该应用环境中可以包括：环绕对象10、无人机20以及遥控设备30，所述无人机20与所述遥控设备30之间可通过任意方式通信连接。本发明实施例提供的自主环绕方法可以由所述无人机20执行。
其中，所述环绕对象10可以为任意用户想要对其进行环绕拍摄的对象，该环绕对象10可以为静态对象(即，始终位于原地，静止不动的对象)，比如，建筑、树木、岛屿等等，也可以为动态对象(即，处于运动状态中的对象)，比如，人、动物、车、船等，其可根据实际应用场合而定。
所述无人机20可以为任意类型的无人机，具体可以包括机身21、与所述机身21相连的机臂22、设于所述机臂22的动力组件23以及设于所述机身21的双目摄像组件24。
所述机身21即所述无人机20的主体部分，其内可以设置有所述无人机20的各类功能电路组件，比如，在本实施例中，所述机身21内设置有处理器211和存储器212，所述处理器211和所述存储器212可以通过***总线或者其他方式通信连接。
其中，所述处理器211具体可以为微程序控制器(Micro-programmed ControlUnit，MCU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用于提供计算和控制能力，以控制所述无人机20飞行以及执行相关任务，例如，控制所述无人机20执行本发明实施例提供的任意一种自主环绕拍摄方法。
所述存储器212具体可以为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的自主环绕方法对应的程序指令/模块。所述处理器211通过运行存储在存储器212中的非暂态软件程序、指令以及模块，可以实现下述任一方法实施例中的自主环绕拍摄方法。具体地，所述存储器212可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器212还可以包括相对于处理器211远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器211。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述机臂22的数量为至少两个，所述机臂22可以与所述机身21固定连接、一体成型或可拆卸连接，本发明实施例对此不作具体限定。
所述动力组件23通常可以包括电子调速器、电机以及螺旋桨，所述电机连接在所述电子调速器和所述螺旋桨之间，所述电机和所述螺旋桨设置于相应的机臂22上。其中，所述电子调速器可以与所述处理器211通信连接，能够接收所述处理器211发送的驱动信号，并根据所述驱动信号为所述电机提供驱动电流，以控制所述电机和所述螺旋桨的旋转速度，从而为所述无人机20提供飞行的升力或飞行的动力。
所述双目摄像组件24可以为任意能够采集左右视图的拍摄设备，比如，其具体可以包括间隔设置的第一图像采集装置和第二图像采集装置，所述第一图像采集装置和所述第二图像采集装置可以直接或者通过云台安装在所述机身21的下方。其中，在一些实施例中，所述第一图像采集装置可以为主摄像机，用于进行航拍并向用户提供拍摄画面，所述第二图像装置可以为辅助摄像机，用于结合所述主摄像机实现双目视觉感测。所述双目摄像组件24与所述处理器211通信连接，能够向所述处理器211反馈采集到的图像信息，以及，在所述处理器211的控制下进行拍摄。
所述遥控设备30即与所述无人机20对应的地面端设备，用于对所述无人机20进行远程操纵。所述遥控设备30具体可以为遥控器、移动终端(例如，智能手机、平板电脑、笔记本电脑等)、可穿戴设备或者其他设备。所述遥控设备30可以接收用户输入，并根据用户的输入向所述无人机20发送相应的控制指令，以控制所述无人机20执行相应的任务，比如，调整飞行姿态、进行自主环绕拍摄等。所述遥控设备30还可以接收来自所述无人机20的信息或图像数据，并通过其显示屏或者其他显示装置将所述信息或图像数据呈现给用户。
在实际应用中，当用户需要对某一环绕对象10进行环绕拍摄时，可以首先通过所述遥控设备30控制所述无人机20获取包括所述环绕对象10的目标拍摄画面，其中，所述目标拍摄画面代表了用户期望获取到的环绕对象10在后续的待拍摄画面中的拍摄效果。当用户确定获取到了目标拍摄画面时，可以通过遥控设备30上的功能控件向所述无人机20的处理器211发送自主环绕拍摄指令，以指示所述无人机20基于所述目标拍摄画面，针对所述环绕对象10进行自主环绕拍摄。
所述无人机20的处理器211在接收到所述自主环绕拍摄指令后，可以首先通过所述双目摄像组件24获取所述目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象10；同时，获取所述无人机20在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度，以及，基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件24与所述环绕对象10之间的空间距离；并且，实时检测所述双目摄像组件24的光轴方向；进而根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。通过上述方式，能够基于视觉感测实现自主环绕拍摄，一方面摆脱了对GPS信号的依赖，能够在室内等GPS信号弱的区域进行自主环绕飞行和拍摄，另一方面以拍摄效果为导向，能够保证自主环绕拍摄的拍摄质量。
其中，需要说明的是，上述应用环境仅是为了进行示例性说明，在实际应用中，本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法和相关装置还可以进一步的拓展到其他合适的应用环境中，而不限于图1中所示的应用环境。比如，在其他的一些实施例中，所述无人机20和所述遥控设备30的数量也可以不止一个。
实施例二
图2是本发明实施例提供的一种自主环绕拍摄方法的流程示意图。该方法可以由任意类型的包括双目摄像组件的无人机执行，比如，由如图1所示的无人机20执行。
具体地，请参阅图2，所述方法可以包括但不限于如下步骤：
步骤110：通过双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
在本实施例中，所述“目标拍摄画面”即用户期望获取到的拍摄画面，用于确定环绕对象在待拍摄画面中的拍摄效果，比如，环绕对象在待拍摄画面中的位置、尺寸等。具体地，通过所述双目摄像组件获取到的所述目标拍摄画面通常包括针对同一拍摄场景的左相机视图和右相机视图，无人机可以将其中一个视图(左相机视图或者右相机视图)发送至遥控设备供用户查看和确认。
在本实施例中，所述通过双目摄像组件获取目标拍摄画面，并从所述目标拍摄画面中选定环绕对象的具体实施方式具体可以为：接收遥控设备发送的控制指令，其中，所述遥控设备与所述无人机通信连接；根据所述控制指令飞行至目标拍摄位置；将所述双目摄像组件在所述目标拍摄位置采集到的拍摄画面作为目标拍摄画面并获取用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
其中，所述控制指令是指操纵无人机飞行的指令，其具体可以包括摇杆指令或针对实时采集到的拍摄画面的操作指令。比如，用户可以参考双目摄像组件实时反馈的拍摄画面，通过控制遥控设备上的摇杆来调整无人机在空域中的空间位置，从而实现对环绕对象在拍摄画面中的位置与大小尺寸的调整；或者，用户也可以在遥控设备上针对实时采集到的拍摄画面进行平移、放大、缩小等操作，遥控设备则基于这些操作生成对应的操作指令并发送至无人机，无人机接收到这些操作指令后可以生成相应的空间位置调整指令(比如，向前飞、向后飞、向左飞、向右飞、向上飞、向下飞等)以进行空间位置的调整。
其中，所述“目标拍摄位置”即用户获取到其所期望的拍摄效果时，无人机所在的位置。在实际应用中，当获取到预期中的拍摄画面时，用户可以从该拍摄画面中框选出环绕对象并向无人机发送包含环绕对象信息的自主环绕拍摄指令。而无人机则可以在接收到遥控设备发送的包含环绕对象信息的自主环绕拍摄指令时，确定其已经飞行至目标拍摄位置，此时，可以直接获取双目摄像组件在当前时刻采集到的拍摄画面并将该拍摄画面作为目标拍摄画面。然后根据该环绕对象信息，获取用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
步骤120：获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度。
在本实施例中，所述飞行高度即无人机相对地面的高度。
在获取到所述目标拍摄画面时，所述无人机可以通过任意类型的高度传感器，确定其在当前时刻的飞行高度。
步骤130：基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离。
在本实施例中，基于所述目标拍摄画面来确定在获取到所述目标拍摄画面时，所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离。
其中，所述目标拍摄画面包括针对同一拍摄场景的左相机视图和右相机视图，从而，通过对所述左相机视图和所述右相机视图进行立体匹配，即可以获取到所述环绕对象的视差值，进而得到所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离。
步骤140：实时检测所述双目摄像组件的光轴方向。
在本实施例中，所述双目摄像组件的光轴方向是指所述双目摄像组件的中心线所在方向。
在实际应用中，可以实时获取所述无人机当前的飞行方向，并通过角度传感器测量所述双目摄像组件的光轴与所述无人机之间的相对角度，进而结合所述无人机当前的飞行方向和所述双目摄像组件的光轴与所述无人机之间的相对角度来实时确定所述双目摄像组件的光轴方向。
步骤150：根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
根据相机成像原理可知，通过调整无人机的双目摄像组件与环绕对象之间的相对空间位置，可以调整环绕对象在双目摄像组件的拍摄画面中的位置和尺寸大小等拍摄效果。从而，无人机在飞行的过程中，只要保持所述飞行高度和所述空间距离不变，即可获得与所述目标拍摄画面一致的拍摄效果。
此外，根据所述飞行高度和所述空间距离，还可以确定所述无人机针对所述环绕对象进行环绕飞行时的环绕半径(即，环绕对象在无人机所在平面的投影点与所述无人机之间的连线)。而根据圆周运动的原理可知，若无人机在水平面上始终沿着与环绕半径相切的方向运动，即可实现环绕飞行。其中，与环绕半径相切的方向即水平面上与所述双目摄像组件的光轴空间垂直的方向。从而，通过实时检测所述双目摄像组件的光轴方向，可以实时调整所述无人机的飞行方向，以实现环绕飞行和拍摄。
有鉴于此，在针对静态的环绕对象进行自主环绕拍摄时，无人机可以将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；在飞行的过程中，维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。其中，所述根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向具体可以为：将所述无人机的飞行方向调整为水平面上与所述光轴方向空间垂直的方向。
进一步地，在一些实施例中，当所述环绕对象处于运动状态时，为了能够始终针对所述环绕对象进行自主环绕拍摄，所述无人机除了进行环绕飞行之外，还需与所述环绕对象同步运动，以使所述环绕对象在待拍摄画面中呈现相对静止的状态。
从而，在该实施例中，在执行步骤150之前，所述方法还可以包括：实时获取所述环绕对象的运动方向。此时，所述维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向具体为：维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取到的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
其中，所述无人机可以通过对比所述双目摄像组件获取到的前后两帧拍摄画面来确定所述环绕对象的运动方向，也可以通过对比所述双目摄像组件在当前时刻获取到的拍摄画面与所述目标拍摄画面来确定所述环绕对象的运动方向。
通过上述技术方案可知，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的自主环绕拍摄方法通过在接收到自主环绕拍摄指令时，通过双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；同时，在获取到所述目标拍摄画面时，获取所述无人机的飞行高度以及确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；并且实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；进而根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄；一方面能够在无需依赖GPS信号的情况下实现无人机的自主环绕飞行和拍摄，另一方面能够始终获取到与所述“目标拍摄画面”相对应的拍摄效果，保证无人机自主环绕拍摄的质量。
实施例三
图3是本发明实施例提供的另一种自主环绕拍摄方法的流程示意图。该方法与上述实施例二所述的自主环绕拍摄方法相似，其区别在于：在本实施例中，无人机还可以根据用户设定的拍摄模式进行个性化的自主环绕拍摄。
具体地，请参阅图3，所述方法可以包括但不限于如下步骤：
步骤210：通过双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
步骤220：获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度。
步骤230：基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离。
步骤240：实时检测所述双目摄像组件的光轴方向。
步骤250：确定针对所述环绕对象的拍摄模式。
在本实施例中，所述拍摄模式是指针对所述环绕对象进行环绕拍摄时所采用的拍摄手法，用户可以在输入针对所述环绕对象的自主环绕拍摄指令时，同时限定拍摄模式。
具体地，所述拍摄模式可以包括但不限于：恒定模式、渐变模式以及自定义模式等。所述恒定模式即始终按照所述目标拍摄画面的拍摄效果进行自主环绕拍摄。所述渐变模式即在进行环绕拍摄的过程中逐渐改变所述环绕对象在拍摄画面中的位置和/或大小。所述自定义模式即在进行环绕拍摄的过程中，按照用户的自定义设置调整所述环绕对象在拍摄画面中拍摄效果。
步骤260：结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
在本实施例中，除了依据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向之外，还结合所述拍摄模式进行自主环绕拍摄。
具体地，若所述拍摄模式为恒定拍摄模式，则，可以直接采用上述实施例二所述的自主环绕拍摄方法。
若所述拍摄模式为渐变模式、自定义模式或者其他模式，则，所述结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄的具体实施方式可以为：将所述飞行高度作为初始飞行高度；将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
其中，需说明的是，上述步骤210至240分别与如图2所示的自主环绕拍摄方法中的步骤110至140具有相同的技术特征，因此，其具体实施方式可以参考上述实施例的步骤110至140中相应的描述，在本实施例中便不再赘述。
通过上述技术方案可知，本发明实施例的有益效果在于：本实施例提供的自主环绕拍摄方法，通过进一步结合用户选定的拍摄模式进行自主环绕拍摄，能够实现面向“拍摄效果”的个性化自主环绕拍摄，为自主环绕拍摄提供更多趣味性体验。
实施例四
图4是本发明实施例提供的一种自主环绕拍摄装置的结构示意图，该自主环绕拍摄装置400可以运行于如图1所示的无人机20的处理器211中。
具体地，请参阅图4，该装置400包括：获取单元401、距离确定单元402、光轴检测单元403以及环绕拍摄单元404。
其中，获取单元401用于通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；还用于获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；
距离确定单元402用于基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；
光轴检测单元403用于实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；
环绕拍摄单元404用于根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
在本实施例中，当无人机接收到自主环绕拍摄指令时，可以利用所述获取单元401通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面、用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象以及所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度，同时，利用所述距离确定单元402基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离，以及，通过所述光轴检测单元403实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；进而由所述环绕拍摄单元404根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
其中，在一些实施例中，所述获取单元401通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象，具体为：接收遥控设备发送的控制指令，其中，所述遥控设备与所述无人机通信连接；根据所述控制指令飞行至目标拍摄位置；将所述双目摄像组件在所述目标拍摄位置采集到的拍摄画面作为目标拍摄画面并获取用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。进一步地，在一些实施例中，所述控制指令包括摇杆指令或针对实时采集到的拍摄画面的操作指令。
其中，在一些实施例中，所述环绕拍摄单元404具体用于：将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
进一步地，在一些实施例中，为了能够对处于运动状态的环绕对象进行自主环绕拍摄，所述自主环绕拍摄装置400还包括：
监控单元405，用于实时获取所述环绕对象的运动方向。此时，所述环绕拍摄单元404维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，具体为：维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
此外，在另一些实施例中，所述自主环绕拍摄装置400还包括：
拍摄模式确定单元406，用于确定针对所述环绕对象的拍摄模式。则，在该实施例中，所述环绕拍摄单元404用于：结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
具体地，在一些实施例中，所述环绕拍摄单元404具体用于：将所述飞行高度作为初始飞行高度；将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
需要说明的是，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，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单元/模块来实现本实施例方案的目的。
并且，由于所述自主环绕拍摄装置与上述方法实施例二或三所描述的自主环绕拍摄方法基于相同的发明构思，因此，上述方法实施例中的相应内容同样适用于本装置实施例，此处不再详述。
通过上述技术方案可知，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供的自主环绕拍摄装置通过利用所述获取单元401通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面、用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象以及所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度，同时，利用所述距离确定单元402基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离，以及，通过所述光轴检测单元403实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；进而由所述环绕拍摄单元404根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄；一方面能够在无需依赖GPS信号的情况下实现无人机的自主环绕飞行和拍摄，另一方面能够始终获取到与所述“目标拍摄画面”相对应的拍摄效果，保证无人机自主环绕拍摄的质量。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，例如，被图1中的处理器211执行，可使得上述一个或多个处理器执行上述任意方法实施例中的自主环绕拍摄方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤110至150，图3中的方法步骤210至260，实现图4中的单元401-406的功能。
此外，应当理解的是，通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。比如，通过双目摄像组件、高度传感器等相关传感器实现上述获取单元401的功能，通过图像处理器实现距离确定单元402的功能，通过陀螺仪等方位传感器实现光轴检测单元403的功能，通过飞行控制模块与双目摄像组件之间的相互配合实现上述环绕拍摄单元404的功能。
本领域普通技术人员还可以理解的是，实现上述实施例方法中的全部或部分流程也可以通过计算机程序产品中的计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非暂态计算机可读取存储介质中，该计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被无人机执行时，可使所述无人机执行上述各方法实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,RAM)等。
上述产品(包括：无人机、非暂态计算机可读存储介质以及计算机程序产品)可执行本发明实施例所提供的自主环绕拍摄方法，具备执行自主环绕拍摄方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的自主环绕拍摄方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种自主环绕拍摄方法，应用于无人机，所述无人机包括双目摄像组件，其特征在于，所述方法包括：
通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；
获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；
基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；
实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；
根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；
将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
实时获取所述环绕对象的运动方向；
则，所述维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，包括：
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定针对所述环绕对象的拍摄模式；
则，所述根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄，包括：
将所述飞行高度作为初始飞行高度；
将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；
根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；
在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象，包括：
接收遥控设备发送的控制指令，其中，所述遥控设备与所述无人机通信连接；
根据所述控制指令飞行至目标拍摄位置；
将所述双目摄像组件在所述目标拍摄位置采集到的拍摄画面作为目标拍摄画面并获取用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制指令包括摇杆指令或针对实时采集到的拍摄画面的操作指令。
8.一种自主环绕拍摄装置，应用于无人机，所述无人机包括双目摄像组件，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于通过所述双目摄像组件获取目标拍摄画面和用户从所述目标拍摄画面中选定的环绕对象；以及
用于获取所述无人机在获取所述目标拍摄画面时的飞行高度；
距离确定单元，用于基于所述目标拍摄画面，确定所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的空间距离；
光轴检测单元，用于实时检测所述双目摄像组件的光轴方向；以及
环绕拍摄单元，用于根据所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述环绕拍摄单元具体用于：
将所述飞行高度作为所述无人机的目标飞行高度；
将所述空间距离作为所述双目摄像组件与所述环绕对象之间的目标空间距离；
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
监控单元，用于实时获取所述环绕对象的运动方向；
则，所述环绕拍摄单元维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，具体为：
维持所述目标飞行高度和所述目标空间距离不变，并根据实时获取的所述环绕对象的运动方向和实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，调整所述无人机的飞行方向。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
拍摄模式确定单元，用于确定针对所述环绕对象的拍摄模式；
则，所述环绕拍摄单元用于：
结合所述拍摄模式、所述飞行高度、所述空间距离以及实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向，进行自主环绕拍摄。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述环绕拍摄单元具体用于：
将所述飞行高度作为初始飞行高度；
将所述空间距离作为所述无人机与所述环绕对象之间的初始空间距离；
根据所述拍摄模式、所述初始飞行高度以及所述初始空间距离，确定所述无人机在各个拍摄时间段内的目标飞行高度和所述无人机与所述环绕对象之间的目标空间距离；
在各个拍摄时间段内，按照所述目标飞行高度和所述目标空间距离飞行，并根据实时检测到的所述双目摄像组件的光轴方向调整所述无人机的飞行方向，以实现以所述环绕对象为中心的自主环绕拍摄。
13.一种无人机，其特征在于，包括：
机身；
机臂，其与所述机身连接；
动力组件，其设置于所述机臂；
双目摄像组件，其设置于所述机身；
处理器，其设置于所述机身内，并与所述双目摄像组件通信连接；以及，
存储器，其与所述处理器通信连接；其中，
所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
14.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使无人机执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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