CN115930991A - 应用于飞行器的导航方法、***以及飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于飞行器的导航方法、***以及飞行器。该方法包括：获取飞行器的环境图像；获取飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，增强现实图像包括导航元素的图像标识，导航元素是指影响飞行器在空中的飞行路径的元素；对环境图像和增强现实图像进行合成处理，得到导航图像；显示飞行器的导航图像。本申请实施例提供的技术方案，可以使驾驶员直观了解到飞行器的行驶环境，给驾驶员提供更直观的驾驶指引，便于驾驶员对飞行器的航行进行控制，有利于提高行驶安全性。

Description

应用于飞行器的导航方法、***以及飞行器

技术领域

本申请涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种应用于飞行器的导航方法、***以及存储介质。

背景技术

随着交通工具的快速发展，导航技术也得到广泛地应用。目前，给行驶在地面的车辆提供导航是导航技术最重要的应用之一。

给行驶在地面的车辆提供导航具体如下：导航应用获取车辆的行驶环境(包括路况信息、障碍物信息)，并获取车辆自身的行驶参数(比如位置、速度、加速度、转向角等等)，基于上述两方面信息给出导航指引。

上述给行驶在地面的车辆提供导航的技术方案并不适用于飞行器。

发明内容

本申请提出了一种应用于飞行器的导航方法、***以及飞行器。

第一方面，本申请实施例提供一种应用于飞行器的导航方法，所述方法包括：获取飞行器的环境图像；获取所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，所述增强现实图像包括所述导航元素的图像标识，所述导航元素是指影响所述飞行器在空中的飞行路径的元素；对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到导航图像；显示所述飞行器的导航图像。

第二方面，本申请实施例一种应用于飞行器的导航***，所述导航***包括图像采集子***、三维空间定位子***、图像合成子***、图像显示子***；所述图像采集子***用于采集所述飞行器对应的环境图像；所述三维空间定位子***用于获取所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，所述增强现实图像包括所述导航元素的图像标识，所述导航元素是指影响所述飞行器在空中的飞行路径的元素；所述图像合成子***用于对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到所述飞行器的导航图像；所述图像显示子***，用于展示所述飞行器的导航图像。

第三方面，本申请实施例提供一种飞行器，包括：一个或多个处理器；存储器；一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个应用程序配置用于执行如第一方面所述的应用于飞行器的导航方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，计算机程序指令可被处理器调用执行如第一方面的应用于飞行器的导航方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品被执行时，器用于实现如第一方面所述的应用于飞行器的导航方法。

相较于现有技术，本申请实施例提供的应用于飞行器的导航方法，通过采集飞行器的环境图像，并基于飞行器自身的位姿信息以及导航元素的空间位置信息来生成增强现实图像，之后将上述环境图像和增强现实图像合成，得到在飞行器的真实航行环境上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，并显示上述导航图像，可以使驾驶员直观了解到飞行器的行驶环境，给驾驶员提供更直观的驾驶指引，便于驾驶员对飞行器的航行进行控制，有利于提高行驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的实施环境的示意图。

图2是本申请实施例提供的飞行器的***框图。

图3是本申请一个实施例提供的一种应用于飞行器的导航方法的流程图。

图4是本申请一个实施例提供的合成导航图像的示意图。

图5是本申请另一个实施例提供的一种应用于飞行器的导航方法的流程图。

图6是本申请一个实施例提供的一种应用于飞行器的导航***的结构框图。

图7是本申请一个实施例提供的一种飞行器的结构框图。

图8是本申请一个实施例提供的计算机存储介质的结构框图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。本申请所说的飞行器，包含但是不限于传统意义上的飞行器和飞行汽车。

请参阅图1，其示出本申请一个实施例提供的实施环境的示意图。该实施环境包括飞行器100。飞行器100是指以动力装置驱动或者牵引，供人员乘用或者用于运送物品的交通工具。

在一些实施例中，结合参考图2，飞行器100上设置有图像采集装置20，上述图像采集装置20可以是单目摄像头、双目摄像头、环视摄像头等等。本申请实施例对图像采集装置20在飞行器100上的设置位置不作限定。在本申请实施例中，飞行器100的控制器中还包括与图像采集装置20匹配的摄像头***30，摄像头***30用于对图像采集模块采集的数据进行处理，以输出环境图像(也即摄像头画面)。

在一些实施例中，飞行器100包括雷达40，通过雷达40可以探测标记物、地面、障碍物(树木、山体、信号灯、建筑物、河流等等)等相对于飞行器100的距离与方向，上述雷达40包括且不限于：激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等等。

在一些实施例中，飞行器100包括惯性导航元件50，上述惯性导航元件50包括加速度计、角速度计以及气压计。其中，加速度计可以测量飞行器100的加速度。角速度计可以计算飞行器100的俯仰角以及横滚角，俯仰角是指飞行器100的机体坐标系X轴与水平面的夹角，横滚角是指指导航***中用来标识目标的横向倾角，其值等于目标物体所在平面上与艏艉线垂直的线与其在水平面的投影间的夹角。气压计可以探测飞行器100的海拔高度。在一些实施例中，飞行器100包括指南针，可以探测飞行100的偏航角，偏航角是指飞行器100的纵轴与地球北极之间的夹角。

在一些实施例中，飞行器100的控制器中还包括自动驾驶***60，上述自动驾驶***60对图像采集装置、雷达、惯性导航元件分别采集的数据进行处理，得到导航元素的位姿信息。导航元素包括且不限于：飞行器100的导航路径、导航路径中的轨迹点、障碍物、电子围栏。导航元素的位姿信息包括且不限于：导航元素的绝对坐标(包括经纬度和海拔高度)、导航元素相对于飞行器100的距离、方向等等。

在一些实施例中，飞行器100的控制器中还包括飞控***70，上述飞控***70对雷达、惯性导航元件分别采集的数据进行处理，得到飞行器100的位姿信息。飞行器100的位姿信息包括飞行器100的绝对坐标、俯仰角、偏航角以及横滚角。

在一些实施例中，飞行器100的控制器中还包括三维空间定位***80，三维空间定位***80用于基于自动驾驶***60的输出数据以及飞控***70的输出数据，生成增强现实图像，增强现实图像包括导航元素的图像标识。在其他可能的实现方式中，该实施环境还包括头戴式增强现实设备，该头戴式增强现实设备与飞行器100建立有通信连接，其可以接收飞行器100发送的导航元素的位姿信息、飞行器100的位姿信息以及飞行器100中的图像采集装置20，之后基于接收到的数据生成增强现实图像。上述头戴式增强现实设备可以是增强现实眼镜、增强现实眼罩、增强现实头盔等等。

在一些实施例中，飞行器100还包括画面合成***90，该画面合成***90用于基于环境图像和增强现实图像合成导航图像。

在一些实施例中，飞行器100还包括定位***，该定位***可以是利用手机基地站的辅助全球卫星定位***(Assistant G1obal Positioning System，AGPS)、基于载波相位观测值的实时动态定位技术(Real-time kinematic，RTK)***等等。

在一些实施例中，飞行器100还包括显示模块，该显示模块可以是飞行器100的中控屏幕。在另一些实施例中，飞行器100还包括语音模块，该语音模块可以是扬声器，用于播放语音导航信息。在另一些实施例中，飞行器100还包括语音采集模块，该语音采集模块可以是麦克风，用于接收语音指令。

在本申请实施例中，飞行器100采集环境图像，并采集飞行器100自身的位姿信息(包括空间位置信息和姿态信息)以及导航元素的空间位置信息，以生成增强现实图像，增强现实图像包括上述导航元素的图像标识，之后将环境图像和增强现实图像合成，得到在飞行器100的真实环境基础上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，驾驶员通过导航图像能够更直观地了解飞行器100的环境信息以及行驶状况，给驾驶员更直观的驾驶指引，有利于提高行驶安全性。

请参考图3，其示出本申请一个实施例提供的应用于飞行器的导航方法的流程图。该方法包括如下步骤S301-S304。

步骤S301，获取飞行器的环境图像。

飞行器的环境图像用于描述飞行器的航行环境。控制器获取飞行器中的图像采集装置所采集的环境图像。具体地，图像采集装置采集环境图像并存储至指定存储路径，控制器从上述指定存储路径读取环境图像。

在一种可能的实现方式中，图像采集装置在飞行器开始航行后，每隔第一预定周期采集环境图像。

在另一种可能的实现方式中，图像采集装置在飞行器开始航行后，若确定出增强现实导航功能处于开启状态，则每隔第一预定周期采集环境图像。可选地，飞行器存储有增强现实导航功能的标志位，若上述标志位的取值为预设取值，则说明增强现实导航功能处于开启状态。预设取值可以为1。用户可以在飞行器的操作面板上设置增强现实导航功能处于开启状态，之后飞行器基于该设置将增强现实导航功能的标志位设置为预设取值，以便后续查询。

在又一种可能的实现方式中，图像采集装置在飞行器开始航行后，若接收到增强现实导航指令，则每隔第一预定周期采集环境图像。上述增强现实导航指令可以是针对飞行器的中控屏幕所显示的指定虚拟控件的第一触发信号，也可以是针对飞行器的操作台所包括的指定实体控件的第二触发信号，还可以是包含指定关键词的语音信号。上述指定关键词可以由飞行器默认设定，也可以由驾驶员自定义设定。可选地，飞行器的控制器安装有增强现实导航应用程序，增强现实导航应用程序的用户界面包括终点输入框以及导航控件，用户在终点输入框输入终点并触发导航控件后，控制器接收到增强现实导航指令。

上述第一预定周期根据导航图像的刷新频率实际确定。比如，导航图像的刷新频率为0.5秒一次，则第一预定周期为0.5秒，也即，图像采集装置也需要每隔0.5秒采集一次环境图像。上述导航图像的刷新频率可以由飞行器默认设定，也可以由驾驶员自定义设定。

步骤S302，获取飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像。

飞行器的位姿信息包括飞行器的绝对坐标、俯仰角、偏航角、横滚角。飞行器的位姿信息的获取过程将在下文实施例进行阐述。

导航元素是指影响飞行器在空中的飞行路径的元素。导航元素包括以下至少一项：飞行器的导航路径、导航路径中的路径点、障碍物以及电子围栏。飞行器的导航路径可以是路径规划模块实时规划出的路径。导航路径中的路径点可以是按照预定距离对上述导航路径进行采样得到的路径点。障碍物可以是信号灯、建筑物、山体、树木以及飞行的鸟类生物等等。电子围栏是指政府机关或商业机构规定的禁飞区标识。导航元素的数量可以是一个或多个。导航元素可以是飞行器探测到的全部导航元素，也可以是图像采集装置内的采集范围内的全部导航元素，也可以是飞行器探测到的并且处于图像采集装置内的采集范围内的全部导航元素。

导航元素的空间位置信息包括导航元素的绝对坐标、导航元素与飞行器之间的距离、导航元素相对于飞行器的角度。导航元素的空间位置信息的获取过程将在下文实施例进行阐述。

增强现实图像包括导航元素的图像标识。导航元素的图像标识用于唯一标识导航元素。增强现实图像的生成过程将在下文实施例进行阐述。

控制器每隔第二预定周期获取飞行器对应的增强现实图像，第二预定周期也根据导航图像的刷新频率实际确定。比如，导航图像的刷新频率为0.5秒一次，则第二预定周期为0.5秒，也即，控制器每隔0.5秒获取一次增强现实图像。第一预定周期和第二预定周期可以相同，也可以不相同，本申请实施例对此不作限定。

本申请实施例对步骤S301和步骤S302的执行顺序不作限定。飞行器可以先执行步骤S301、再执行步骤S302；也可以先执行步骤S302，再执行步骤S301；还可以同时执行步骤S301和步骤S302。

步骤S303，对环境图像和增强现实图像进行合成处理，得到飞行器的导航图像。

在本申请实施例中，飞行器将环境图像和增强现实图像进行合成处理，得到在飞行器的真实环境基础上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，驾驶员通过导航图像能够更直观地了解飞行器的环境信息以及行驶状况，有利于提高行驶安全性。

在一些实施例中，增强现实图像的尺寸与环境图像的尺寸相同，并且，增强现实图像的背景区域的透明度为预设值。其中，增强现实图像的尺寸与环境图像的尺寸相同，是指二者长、宽所包括的像素数量相同。预设值可以根据实验或经验设定，比如，预设值可以为100％，也即增强现实图像的背景区域是完全透明的。

在该实施例中，步骤S303具体实现为：将环境图像和增强现实图像叠加显示，得到导航图像。由于增强现实图像的背景区域是完全透明的，因此驾驶员能够透过增强现实图像的背景区域查看到环境图像。

结合参考图4，其示出本申请一个实施例提供的图像合成的示意图。飞行器的图像采集装置实时采集环境图像41，并基于飞行器自身的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像42，将二者合成，得到飞行器的真实环境基础上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像43。

步骤S304，显示飞行器的导航图像。

在一些实施例中，飞行器包括中控屏幕，通过中控屏幕显示飞行器的导航图像。在另一些实施例中，飞行器还可以在自身所包括的透明玻璃(比如前挡风玻璃)处投影上述导航图像。

在一些实施例中，飞行器还可以基于飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，生成导航提示信息；在导航图像上叠加现实导航提示信息；或/及，语音播放导航提示信息。上述导航提示信息的提示内容包括且不限于：障碍物预警、转向提醒、距离提醒等等。以障碍物预警为例，上述导航提示信息可以是“前方200米处存在障碍物，请注意避让”。可选地，飞行器可以获取导航图像中各个导航元素的图像标识的像素坐标，然后基于各个导航元素的图像标识的像素坐标确定弹窗区域，该弹窗区域与各个导航元素的图像标识不重合，之后在上述弹窗区域显示导航提示信息，从而避免导航提示信息遮挡导航元素的图像标识。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案，通过采集飞行器的环境图像，并基于飞行器自身的位姿信息以及导航元素的空间位置信息来生成增强现实图像，之后将二者合成，得到在飞行器的真实航行环境上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，并显示上述导航图像，可以使驾驶员直观了解到飞行器的行驶环境，给驾驶员提供更直观的驾驶指引，便于驾驶员对飞行器的航行进行控制，有利于提高行驶安全性。

图5是本申请另一实施例提供的应用于飞行器的导航方法，该方法包括如下步骤S501-S507。

步骤S501，获取飞行器的环境图像。

步骤S502，获取飞行器的位姿信息。

飞行器的位姿信息包括飞行器的绝对坐标(经纬度和海拔高度)、俯仰角、横滚角、偏航角等等。

飞行器的绝对坐标可以通过如下几种方式获得：在第一种可能的实现方式中，飞行器通过定位模块获取自身的绝对坐标。在第二种可能的实现方式中，飞行器在通过雷达探测到标志性物体(比如建筑物、信号塔等等)的情况下，基于上述标志性物体的点云数据(用于表征标记物相对于飞行器的距离以及方向)以及标志性物体的绝对坐标，计算飞行器的绝对坐标。在第三种可能的实现方式中，在图像采集装置采集到标志性物体的情况下，可以根据图像采集装置的视场角参数、标志性物体图像的像素坐标确定标志性物体相对于飞行器的距离和方向，然后基于标志性物体的绝对坐标和标志性物体相对于飞行器的距离和方向，确定飞行器的绝对坐标。

需要说明的是，飞行器可以根据定位精度的影响元素来选择确定自身的绝对坐标的方式。比如，飞行器在确定定位模块的信号强度小于预设强度的情况下，选择第二种方式或第三种方式确定自身的绝对坐标。再比如，飞行器在确定当前天气情况为雨雪天气或者大雾天气的情况下，选择第一种方式或第三种方式确定自身的绝对坐标。

飞行器的俯仰角、横滚角可以通过角速度计采集的数据确定。飞行器的偏航角可以通过指南针采集的数据确定。

步骤S503，获取导航元素的空间位置信息。

导航元素的空间位置信息包括导航元素的绝对坐标、导航元素与飞行器之间的距离、导航元素相对于飞行器的角度。

在导航元素为电子围栏的情况下，导航元素的绝对坐标可以从预先存储的数据中直接读取。可选地，服务器包括不同电子围栏与不同绝对坐标的对应关系，飞行器可以在探测到电子围栏的情况下，向服务器发送坐标获取请求，坐标获取请求携带电子围栏的唯一标识，服务器根据该坐标获取请求向飞行器反馈电子围栏的绝对坐标，飞行器还可以在确定出导航路径后，向服务器发送坐标获取请求，该坐标获取请求包括导航路径中的各个路径点的绝对坐标，服务器可以基于该坐标获取请求向飞行器返回包含导航路径的指定范围内的电子围栏的绝对坐标，后续飞行器在探测到电子围栏的情况下，可以基于服务器下发的信息查询电子围栏的绝对坐标。后一种方式与前一种方式相比，电子围栏的绝对坐标的获取效率更高。导航元素与飞行器之间的距离、导航元素相对于飞行器的角度，可以根据导航元素的绝对坐标以及飞行器自身的绝对坐标计算得到。

在导航元素为障碍物的情况下，导航元素与飞行器之间的距离、导航元素相对于飞行器的角度，可以根据飞行器中的雷达对障碍物进行探测的点云数据中得到。导航元素的绝对坐标，可以根据导航元素与飞行器之间的距离，导航元素相对于飞行器的角度，以及飞行器自身的绝对坐标计算得到。

在导航元素为飞行器的导航路径、导航路径中的路径点的情况下，上述导航元素的绝对坐标是路径规划模块预先规划并存储在飞行器中，上述导航元素与飞行器之间的距离、导航元素相对于飞行器的角度，可以根据导航元素的绝对坐标以及飞行器自身的绝对坐标计算得到。

步骤S504，基于飞行器的位姿信息和导航元素的空间位置信息，确定导航元素的图像标识的渲染信息。

服务器可以根据导航元素的类型来确定导航元素的图像标识。导航元素的图像标识的渲染信息包括：导航元素的图像标识的像素坐标、导航元素的图像标识的渲染颜色等等。

在一些实施例中，飞行器可以通过如下方式开确定导航元素的渲染信息：获取图像采集装置的第一拍摄参数；基于第一拍摄参数确定虚拟图像采集装置的第二拍摄参数；基于飞行器的位姿信息确定虚拟图像采集装置的位姿信息；基于虚拟图像采集装置的位姿信息和第二拍摄参数对导航元素的空间位置信息进行处理，得到导航元素的图像标识的渲染信息。

上述第一拍摄参数是图像采集装置拍摄环境图像所采集的参数。图像采集装置的第一拍摄参数包括：图像采集装置的焦距、视场角(Field of View，FOV)、感光元件的尺寸等等。第一拍摄参数和第二拍摄参数相同，从而使得生成的增强现实图像能够还原图像采集装置的视角。虚拟图像采集装置的位姿信息虚拟图像采集装置的位姿信息与图像采集装置的位姿信息相同，其可以根据飞行器的位姿信息以及图像采集装置在飞行器上的安装位置确定，从而使得生成的增强现实图像能够还原图像采集装置的视角。之后，飞行器可以基于三维透视算法输出各个导航元素的渲染信息。

需要说明的是，上述实施例可以用于确定导航元素的图像标识的像素坐标，而导航元素的图像标识的渲染颜色可以通过如下方式确定：获取环境图像中与导航元素的图像标识的像素坐标相同的区域处的颜色，基于上述颜色确定导航元素的图像标识的渲染颜色。具体地，飞行器包括指定映射表，该指定映射表包括与导航元素的图像标识的像素坐标相同的区域处的不同颜色，与导航元素的图像标识的不同渲染颜色之间的映射关系，查找上述映射表，即可确定导航元素的图像标识的渲染颜色。

需要说明的是，与导航元素的图像标识的像素坐标相同的区域处的颜色与导航元素的图像标识的渲染颜色不相同，甚至存在很大差异，通过上述方式，可以使得导航元素的图像标识在导航图像中更为突出，便于驾驶员查看。比如，环境图像中为与导航元素的图像标识的像素坐标相同的区域处的颜色为蓝白色，则导航元素的图像标识的渲染颜色可以为深色(比如黑色、棕色等)。

飞行器可以针对每一导航元素执行上述步骤S503-504，从而确定每个导航元素的图像标识的渲染信息。在一些实施例中，飞行器在确定各个导航元素的图像标识的渲染信息之前，还可以对探测到的导航元素进行筛选，若探测到的导航元素处于图像采集装置的采集范围内，则将该导航元素确定为目标导航元素，此时步骤S504具体实现为：基于飞行器的位姿信息和目标导航元素的空间位置信息，确定目标导航元素的图像标识的渲染信息。这样，可以减少飞行器的计算过程，减少能耗。

步骤S505，基于导航元素的图像标识的渲染信息，生成增强现实图像。

飞行器通过预设渲染算法以及导航元素的图像标识的渲染信息渲染各个导航元素的图像标识，得到增强现实图像。在一些实施例中，在飞行器仅确定出目标导航元素的图像标识的渲染信息的情况下，步骤S505实现为：基于目标导航元素的图像标识的渲染信息，生成增强现实图像。

步骤S506，对环境图像和增强现实图像进行合成处理，得到导航图像。

步骤S507，显示飞行器的导航图像。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案，通过采集飞行器的环境图像，并基于飞行器自身的位姿信息以及导航元素的空间位置信息来生成增强现实图像，之后将二者合成，得到在飞行器的真实航行环境上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，并显示上述导航图像，可以使驾驶员直观了解到飞行器的行驶环境，给驾驶员提供更直观的驾驶指引，便于驾驶员对飞行器的航行进行控制，有利于提高行驶安全性。

请参阅图6，其示出了本申请实施例提供的一种应用于飞行器的导航***的结构框图，导航***包括图像采集子***610、三维空间定位子***620、图像合成子***630、图像显示子***640。

图像采集子***610用于采集飞行器对应的环境图像。三维空间定位子***620用于获取飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，增强现实图像包括导航元素的图像标识，导航元素是指影响飞行器在空中的飞行路径的元素。图像合成子***630用于对环境图像和增强现实图像进行合成处理，得到飞行器的导航图像。图像显示子***640，用于展示飞行器的导航图像。

在一些实施例中，三维空间定位子***620，具体用于：基于飞行器的位姿信息和导航元素的空间位置信息，确定导航元素的图像标识的渲染信息；基于导航元素的图像标识的渲染信息，生成增强现实图像。

在一些实施例中，飞行器设置有图像采集装置，三维空间定位子***620，具体用于：获取图像采集装置的第一拍摄参数；基于第一拍摄参数确定虚拟图像采集装置的第二拍摄参数；基于飞行器的位姿信息确定虚拟图像采集装置的位姿信息：基于虚拟图像采集装置的位姿信息和第二拍摄参数，对导航元素的空间位置信息进行处理，得到导航元素的图像标识的渲染信息。

在一些实施例中，增强现实图像的背景的透明度为预设值，且，增强现实图像的尺寸与环境图像的尺寸相同；图像合成子***630用于将增强现实图像和环境图像叠加显示，得到飞行器的导航图像。

在一些实施例中，导航***还包括导航提示子***(图中未示出)。导航提示子***，用于基于飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，生成导航提示信息；在导航图像上叠加现实导航提示信息；或/及，语音播放导航提示信息。

综上所述，本申请实施例提供的技术方案，通过采集飞行器的环境图像，并基于飞行器自身的位姿信息以及导航元素的空间位置信息来生成增强现实图像，之后将二者合成，得到在飞行器的真实航行环境上叠加虚拟的导航元素的图像标识的导航图像，并显示上述导航图像，可以使驾驶员直观了解到飞行器的行驶环境，给驾驶员提供更直观的驾驶指引，便于驾驶员对飞行器的航行进行控制，有利于提高行驶安全性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，模块相互之间的耦合可以是电性，机械或其它形式的耦合。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

请参阅图7，其示出了本申请实施例还提供一种飞行器700，该飞行器700包括：一个或多个处理器710、存储器720以及一个或多个应用程序。其中，一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个应用程序配置用于执行上述实施例中所描述的方法。

处理器710可以包括一个或者多个处理核。处理器710利用各种接口和线路连接整个电池管理***内的各种部分，通过运行或执行存储在存储器720内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器720内的数据，执行电池管理***的各种功能和处理数据。可选地，处理器710可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器710可集成中央处理器710(Central Processing Unit，CPU)、图像处理器710(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作***、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器710中，单独通过一块通信芯片进行实现。

存储器720可以包括随机存储器720(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器720(Read-Only Memory,ROM)。存储器720可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器720可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作***的指令、用于实现至少一个功能的指令(例如，触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各种方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据(例如，电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。

请参阅图8，其示出了本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质800，该计算机可读存储介质800中存储有计算机程序指令810，计算机程序指令810可被处理器调用以执行上述实施例中所描述的方法。

计算机可读存储介质800可以是诸如闪存、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、电动程控只读存储器(Electrical Programmable Read Only Memory，EPROM)、硬盘或者只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。可选地，计算机可读存储介质包括非易失性计算机可读存储介质(Non-transitory Computer-readable Storage Medium)。计算机可读存储介质800具有执行上述方法中的任何方法步骤的计算机程序指令810的存储空间。这些计算机程序指令810可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者可以写入到这一个或者多个计算机程序产品中。

以上，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种应用于飞行器的导航方法，其特征在于，所述方法包括：

获取飞行器的环境图像；

获取所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，所述增强现实图像包括所述导航元素的图像标识，所述导航元素是指影响所述飞行器在空中的飞行路径的元素；对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到导航图像；

显示所述飞行器的导航图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，包括：

基于所述飞行器的位姿信息和所述导航元素的空间位置信息，确定所述导航元素的图像标识的渲染信息：

基于所述导航元素的图像标识的渲染信息，生成所述增强现实图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述飞行器设置有图像采集装置，所述基于所述飞行器的位姿信息和所述导航元素的空间位置信息，确定所述导航元素的图像标识的渲染信息，包括：

获取所述图像采集装置的第一视场角参数；

基于所述第一视场角参数确定虚拟图像采集装置的第二视场角参数；

基于所述飞行器的位姿信息确定所述虚拟图像采集装置的位姿信息；

基于所述虚拟图像采集装置的位姿信息和所述第二视场角参数，对所述导航元素的空间位置信息进行处理，得到所述导航元素的图像标识的渲染信息。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述增强现实图像的背景的透明度为预设值，且，所述增强现实图像的尺寸与所述环境图像的尺寸相同；所述对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到导航图像，包括：

将所述增强现实图像和所述环境图像叠加显示，得到所述导航图像。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到导航图像之后，还包括：

基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，生成导航提示信息；

在所述导航图像上叠加现实所述导航提示信息；或/及，语音播放所述导航提示信息。

6.一种应用于飞行器的导航***，其特征在于，所述导航***包括图像采集子***、三维空间定位子***、图像合成子***、图像显示子***；

所述图像采集子***用于采集所述飞行器对应的环境图像；

所述三维空间定位子***用于获取所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息，并基于所述飞行器的位姿信息以及导航元素的空间位置信息生成增强现实图像，所述增强现实图像包括所述导航元素的图像标识，所述导航元素是指影响所述飞行器在空中的飞行路径的元素；

所述图像合成子***用于对所述环境图像和所述增强现实图像进行合成处理，得到所述飞行器的导航图像；

所述图像显示子***，用于展示所述飞行器的导航图像。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述三维空间定位子***，具体用于：

基于所述飞行器的位姿信息和所述导航元素的空间位置信息，确定所述导航元素的图像标识的渲染信息；

基于所述导航元素的图像标识的渲染信息，生成所述增强现实图像。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述飞行器设置有图像采集装置，所述三维空间定位子***，具体用于：

获取所述图像采集装置的第一拍摄参数；

基于所述第一拍摄参数确定虚拟图像采集装置的第二拍摄参数；

基于所述飞行器的位姿信息确定所述虚拟图像采集装置的位姿信息；

基于所述虚拟图像采集装置的位姿信息和所述第二拍摄参数，对所述导航元素的空间位置信息进行处理，得到所述导航元素的图像标识的渲染信息。

9.一种飞行器，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中一个或多个所述应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由一个或多个所述处理器执行，一个或多个所述应用程序配置用于执行如权利要求1-5任一项所述的应用于飞行器的导航方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令可被处理器调用执行如权利要求5-8中任一项所述的应用于飞行器的导航方法。

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