CN116828132A - 一种虚拟摄影的控制方法及其*** - Google Patents
一种虚拟摄影的控制方法及其*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN116828132A CN116828132A CN202310816884.7A CN202310816884A CN116828132A CN 116828132 A CN116828132 A CN 116828132A CN 202310816884 A CN202310816884 A CN 202310816884A CN 116828132 A CN116828132 A CN 116828132A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned aerial
- aerial vehicle
- speed
- motion
- pid controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 3
- RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 9,10-anthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 RZVHIXYEVGDQDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种虚拟摄影的控制方法及其***,属于无人机技术领域,包括以下步骤:分别对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,拍摄或测量不同角度的实际场景,得到真实场景的信息和数据;通过计算机对真实场景的信息和数据进行处理,利用计算机图像渲染技术和三维建模技术还原真实场景,生成基于三维图像处理技术的虚拟场景和模型;利用虚拟现实技术和计算机视觉技术,对虚拟场景和模型进行渲染和制作。通过对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制实现对摄影无人机的运行轨迹进行精密控制,提高无人机的摄影质量。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域,具体地,涉及一种虚拟摄影的控制方法及其***。
背景技术
伴随着计算机技术的快速发展,虚拟演播技术已成为了当今数字电视演播室新技术的热点,在演播室中可以通过计算机的辅助,将计算机实时生成的虚拟画面与摄影机拍摄的时机画面进行合称,让演播室即使不是在摄影现场,也能如临其境,大幅增加了整体视频的趣味性和互动感,吸引更多观众的眼球,从而获得更高的收视率以及观众留存率。
为了能够将虚拟制作的画面与现场画面能够完美地进行实时合成,保证合成画面的质量与真实感,则对摄影机的运动轨迹有着极高的要求,现有技术中的无人机控制技术还无法达到使无人机的运动轨迹与虚拟生成的画面轨迹高度重合的效果。
发明内容
为解决上述背景技术中存在的技术问题,本发明提供了一种虚拟摄影的控制方法及其***。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种虚拟摄影的控制方法,具体包括以下步骤:
分别对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,拍摄或测量不同角度的实际场景,得到真实场景的信息和数据;
通过计算机对真实场景的信息和数据进行处理,利用计算机图像渲染技术和三维建模技术还原真实场景,生成基于三维图像处理技术的虚拟场景和模型;
利用虚拟现实技术和计算机视觉技术,对虚拟场景和模型进行渲染和制作。
进一步的,对摄影无人机的安全限位进行控制具体包括以下步骤:
伺服使能要控制的运动轴,并设置为速度模式的运动模式;
读取速度模式的运动参数,并设置需要修改的运动参数、重新配置运动轴的运动参数;
同步规划位置与编码器位置,若超过正限位,则速度方向为正,若越过负限位,则速度方向为负。
进一步的,若没有越过正限位则检查是否越过负限位,若否,则设置运动轴的目标速度。
进一步的,若越过正限位的速度方向为负,则设置运动轴的目标速度。
进一步的,对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,需要对摄影无人机的各个轨迹方向的伺服电机分别进行控制,具体包括以下步骤:
与伺服电机建立接口类Axis,所述接口类Axis包括配置摄影无人机各个轨迹方向伺服电机及编码器、限位器的基本函数,并获取摄影无人机当前的位置信息、配置脉冲量;
根据摄影无人机各个轴的精度要求及当前摄影无人机传感器反馈的信息,通过类AxislmpI对接口的功能进行实现。
进一步的,对摄影无人机的运动精度进行控制,具体包括以下步骤:
将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度;
将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态;
根据所述期望姿态对目标无人机的运动精度进行控制。
进一步的,将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度,具体包括以下步骤:
将目标无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标无人机在房钱时刻的测量位置输入至外环PID控制器,其中,所述外环PID控制器包括第一控制条件和第二控制条件,
所述第一控制条件的计算公式为
所述第二控制条件的计算公式为
其中:所述vd表示所述期望速度,pd表示所述期望位置,p表示所述测量位置,ep表示所述期望位置与测量位置的差,表示ep的微分,Kp、Ki、Kd∈R2×2,Kp表示外环PID控制器的比例项系数,Ki表示外环PID控制器的积分项系数,Kd表示外环PID控制器的微分项系数;
根据所述第一控制条件和所述第二控制条件获取所述期望速度。
进一步的,将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态,具体包括以下步骤:
将所述期望速度及测量到的目标无人机在当前时刻的测量速度,输入至内环PID控制器,其中,所述内环PID控制器包括第三控制条件和第四控制条件,
所述第三控制条件的计算方式为
所述第四控制条件的计算方式为
其中,θd表示所述期望姿态,ev所述期望速度与测量速度的差,表示ev的微分,Kvp、Kvi、Kvd∈R2×2,Kvp表示内环PID控制器的比例项系数,Kvi表示内环PID控制器的积分项系数,Kvd表示内环PID控制器的微分项系数。
另一方面,本申请公开一种虚拟摄影的控制***,应用前述的一种虚拟摄影的控制方法,包括:用户表示层、业务逻辑层和设备数据层,其中:
所述业务逻辑层包括运动位姿模块和运动控制模块,
所述运动位姿模块根据编码器传送的信息计算摄影无人机的位置和姿态信息,并向所述业务逻辑层传输摄影无人机的位置和姿态信息;
所述运动控制模块对无人机各个轴向运动进行限位控制;
所述设备数据层包括串口通信模块,将业务逻辑层的指令传输给伺服驱动器,并将传感器返回的数据发送给所述业务逻辑层。
进一步的,所述用户表示层为UI界面,为用户提供操作所需的按钮以及设置摄影无人机相关参数,并且可以显示出摄影无人机各个轴当前所处状态,包括显示当前无人机所处的位姿和各个轴是否处于限位状态。
本发明的有益效果:
1、本发明公开的一种虚拟摄影的控制方法通过对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制实现对摄影无人机的运行轨迹进行精密控制,提高无人机的摄影质量;
2、本发明公开的一种虚拟摄影的控制方法公开了利用速度模式对无人机的运动轴进行控制,通过修改和重新配置运动轴的运动参数,并监测摄影无人机的限位情况,监测安全限位是否能够正常工作,是为了保证摄影无人机不会运动超过自身能够到达的极限距离的一种保护性措施,当摄影无人机超过设定的限位装置时,***将会进入限位状态,无法再向限位方向继续移动,避免无人机发生翻出轨道或者无人机内部结构发生故障的情况发生;
3、本发明公开的一种虚拟摄影的控制方法中,还公开了对摄影无人机的运动精度的控制,本申请通过内环PID控制器和外环PID控制器相结合,分别控制摄影无人机的飞行速度和飞行姿态,保证在摄影无人机运动时所传输的实景画面与虚景画面能够始终高质量地进行合成,保证最终成片符合节目播出的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述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为本发明一种虚拟摄影的控制方法的整体步骤流程图;
图2为本发明步骤S1中对摄影无人机的安全限位进行控制的具体步骤流程图;
图3为本发明步骤S1中对摄影无人机的运动精度进行控制的具体步骤流程图;
图4为本发明步骤S1中对摄影无人机的安全限位进行控制的流程框图;
图5为本发明一种虚拟摄影的控制***的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
无人机摄影中,无人机的控制是运动控制***的基础功能,
如图1所示,本申请实施例公开一种虚拟摄影的控制方法,具体包括以下步骤:
步骤S1、分别对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,拍摄或测量不同角度的实际场景,得到真实场景的信息和数据;
步骤S2、通过计算机对真实场景的信息和数据进行处理,利用计算机图像渲染技术和三维建模技术还原真实场景,生成基于三维图像处理技术的虚拟场景和模型;
步骤S3、利用虚拟现实技术和计算机视觉技术,对虚拟场景和模型进行渲染和制作。
在虚拟摄影制作流程中,首先需要对实际场景进行拍摄或者测量,得到真实场景的信息和数据。然后,通过计算机对这些数据进行处理,利用计算机图像渲染技术和三维建模技术还原真实场景,生成基于三维图像处理技术的虚拟场景和模型。接下来利用虚拟现实技术和计算机视觉技术对这些虚拟场景和模型进行渲染、拍摄和制作,生成虚拟摄影视觉作品。
进一步的,在本申请实施例中,如图2和图4所示,步骤S1中的对摄影无人机的安全限位进行控制具体包括以下步骤:
步骤S101、伺服使能要控制的运动轴,并设置为速度模式的运动模式;
伺服使能是指将伺服电机控制器的运行状态从停止状态切换到工作状态的过程,使其开始响应来自控制器的控制信号进行转动或调速。在伺服***中,伺服使能是一个非常重要的步骤,它可以确保伺服轴按照预设的模式进行运行,并且可以事先进行误差校正和***自检测,以确保轴的安全性和精度,在启用伺服使能之前,通常需要根据具体的型号和需要,对电机进行参数设置、编码器配置等工作,一旦完成了这些设置,就可以使能伺服,将电机带到工作状态,并开始接受控制信号,实现相应的控制运动。
步骤S102、读取速度模式的运动参数,并设置需要修改的运动参数、重新配置运动轴的运动参数;
步骤S103、同步规划位置与编码器位置,若超过正限位,则速度方向为正,若越过负限位,则速度方向为负。
进一步的,在本申请实施例中,步骤S103中,若没有越过正限位则检查是否越过负限位,若否,则设置运动轴的目标速度。
进一步的,在本申请实施例中,步骤S103中,若越过正限位的速度方向为负,则设置运动轴的目标速度。
进一步的,在本申请实施例中,步骤S1中,对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,需要对摄影无人机的各个轨迹方向的伺服电机分别进行控制,具体包括以下步骤:
步骤S1001、与伺服电机建立接口类Axis,所述接口类Axis包括配置摄影无人机各个轨迹方向伺服电机及编码器、限位器的基本函数,并获取摄影无人机当前的位置信息、配置脉冲量;
步骤S1002、根据摄影无人机各个轴的精度要求及当前摄影无人机传感器反馈的信息,通过类Axislmpl对接口的功能进行实现。
进一步的,在本申请实施例中,如图3所示,步骤S1中,对摄影无人机的运动精度进行控制,具体包括以下步骤:
步骤S110、将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度;
步骤S120、将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态;
步骤S130、根据所述期望姿态对目标无人机的运动精度进行控制。
在无人机的飞行控制***中,PID控制器主要控制无人机的姿态(包括横滚、俯仰和偏航)和高度方面。
姿态控制:姿态控制是无人机飞行控制的基本任务,而PID控制器是姿态控制的核心。无人机的姿态信息需要通过加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器获得,PID控制器通过将姿态控制角度转化为控制量,调节无人机电机的功率和速度来实现无人机的姿态控制,保证飞行稳定和准确。
高度控制:无人机的高度控制主要通过测量气压变化和超声或激光模块来实现,PID控制器可以根据无人机当前高度和目标高度之间的偏差,实时调整飞控***输出信号,改变电机的功率和速度等控制参数,从而保持无人机的平稳飞行高度。
PID控制器通过持续的误差反馈和参数调整,能够在飞行控制***中快速、准确地响应姿态和高度变化,以达到保证飞行稳定和安全的目的。通过PID控制器,无人机可以在飞行过程中实现高精度的控制和稳定,也可以实现更加精密的飞行任务和操作。
进一步的,在本申请实施例中,步骤S110中,将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度,具体包括以下步骤:
将目标无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标无人机在房钱时刻的测量位置输入至外环PID控制器,其中,所述外环PID控制器包括第一控制条件和第二控制条件,
所述第一控制条件的计算公式为
所述第二控制条件的计算公式为
其中:所述vd表示所述期望速度,pd表示所述期望位置,p表示所述测量位置,ep表示所述期望位置与测量位置的差,表示ep的微分,Kp、Ki、Kd∈R2×2,Kp表示外环PID控制器的比例项系数,Ki表示外环PID控制器的积分项系数,Kd表示外环PID控制器的微分项系数;
根据所述第一控制条件和所述第二控制条件获取所述期望速度。
在获取到无人机在当前时刻的期望位置后,将无人机在当前时刻的期望位置,以及无人机在当前时刻的测量位置输入外环PID控制器(Proportion IntegrationDifferentiation,比例-积分-微分控制器)进行参数调整。其中,外环PID控制器可以为位置式PID,其优点为静态误差小,溢出影响小。测量位置可以是通过接收卫星信号,如GPS或北斗等卫星信号得到的定位信息。
进一步的,在本申请实施例中,步骤S120中,将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态,具体包括以下步骤:
将所述期望速度及测量到的目标无人机在当前时刻的测量速度,输入至内环PID控制器,其中,所述内环PID控制器包括第三控制条件和第四控制条件,
所述第三控制条件的计算方式为
所述第四控制条件的计算方式为
其中,θd表示所述期望姿态,ev所述期望速度与测量速度的差,表示ev的微分,Kvp、Kvi、Kvd∈R2×2,Kvp表示内环PID控制器的比例项系数,Kvi表示内环PID控制器的积分项系数,Kvd表示内环PID控制器的微分项系数。
在一种优选实施例中,在水平位置控制中,设期望位置为pd,测量位置为p,其中:xd表示无人机在水平位置上期望的横坐标,yd表示无人机在水平位置上期望的纵坐标;x表示无人机在水平位置上测量到的当前时刻的横坐标,y表示无人机在水平位置上测量到的当前时刻的纵坐标。若要满足第一控制条件则水平外环PID控制器输出的期望速度vd的第二控制条件为/>
通过将无人机在当前时刻的期望位置以及测量位置输入外环PID控制器,以基于外环PID控制器的第一控制条件和第二控制条件,来获取期望速度,从而使获取到的期望速度更为准确。
另一方面,本申请公开一种虚拟摄影的控制***,应用前述的一种虚拟摄影的控制方法,如图5所示,包括:用户表示层、业务逻辑层和设备数据层,其中:
所述业务逻辑层包括运动位姿模块和运动控制模块,
业务逻辑层主要是负责运动控制相关功能的实现,并为用户表示层提供相应接口供用户表示层使用,主要包括运动位姿模块与运动控制模块两部分。运动位姿模块主要负责根据编码器传送的信息计算出摄影机器人的位置、姿态信息,并向业务逻辑层传输相关信息。运动控制模块则是负责对各个轴的运动控制,所述运动位姿模块根据编码器传送的信息计算摄影无人机的位置和姿态信息,并向所述业务逻辑层传输摄影无人机的位置和姿态信息;
所述运动控制模块对无人机各个轴向运动进行限位控制;
所述设备数据层包括串口通信模块,将业务逻辑层的指令传输给伺服驱动器,并将传感器返回的数据发送给所述业务逻辑层。
设备数据层则是负责软件的基础功能的实现,包括串行通信模块。设备数据层将业务逻辑层的命令传输给伺服驱动器,并将传感器返回的数据发送给业务逻辑层,为运动位姿模块提供数据。其需要保障串口通信的可靠传输,保证共享数据的完整性。
进一步的,在本申请实施例中,所述用户表示层为UI界面,为用户提供操作所需的按钮以及设置摄影无人机相关参数,并且可以显示出摄影无人机各个轴当前所处状态,包括显示当前无人机所处的位姿和各个轴是否处于限位状态。
用户表示层主要负责与用户的交互。UI界面可以为用户提供操作所需的按钮以及设置摄影无人机相关参数的界面,供用户操作摄影无人机;并且可以显示出摄影无人机各个轴目前所处状态,包括目前摄影无人机所处的位姿和各个轴是否处于限位状态、是否为开闭环反馈等信息。方便用户用直接的方式操作摄影无人机以及获得其想知道摄影无人机的信息。
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,上述描述的***,装置和单元的具体工作过程,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,应该理解到,所揭露的***,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
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单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
分别对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,拍摄或测量不同角度的实际场景,得到真实场景的信息和数据;
通过计算机对真实场景的信息和数据进行处理,利用计算机图像渲染技术和三维建模技术还原真实场景,生成基于三维图像处理技术的虚拟场景和模型;
利用虚拟现实技术和计算机视觉技术,对虚拟场景和模型进行渲染和制作。
2.根据权利要求1所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,对摄影无人机的安全限位进行控制具体包括以下步骤:
伺服使能要控制的运动轴,并设置为速度模式的运动模式;
读取速度模式的运动参数,并设置需要修改的运动参数、重新配置运动轴的运动参数;
同步规划位置与编码器位置,若超过正限位,则速度方向为正,若越过负限位,则速度方向为负。
3.根据权利要求2所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,若没有越过正限位则检查是否越过负限位,若否,则设置运动轴的目标速度。
4.根据权利要求2所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,若越过正限位的速度方向为负,则设置运动轴的目标速度。
5.根据权利要求1所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,对摄影无人机的运动精度和安全限位进行控制,需要对摄影无人机的各个轨迹方向的伺服电机分别进行控制,具体包括以下步骤:
与伺服电机建立接口类Axis,所述接口类Axis包括配置摄影无人机各个轨迹方向伺服电机及编码器、限位器的基本函数,并获取摄影无人机当前的位置信息、配置脉冲量;
根据摄影无人机各个轴的精度要求及当前摄影无人机传感器反馈的信息,通过类AxisImpl对接口的功能进行实现。
6.根据权利要求1所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,对摄影无人机的运动精度进行控制,具体包括以下步骤:
将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度;
将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态;
根据所述期望姿态对目标无人机的运动精度进行控制。
7.根据权利要求6所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,将目标摄影无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标摄影无人机在当前时刻的测量位置,输入至外环PID控制器,从而获取期望速度,具体包括以下步骤:
将目标无人机在当前时刻的期望位置,以及测量到的目标无人机在房钱时刻的测量位置输入至外环PID控制器,其中,所述外环PID控制器包括第一控制条件和第二控制条件,
所述第一控制条件的计算公式为
所述第二控制条件的计算公式为
其中:所述vd表示所述期望速度,pd表示所述期望位置,p表示所述测量位置,ep表示所述期望位置与测量位置的差,表示ep的微分,Kp、Ki、Kd∈R2×2,Kp表示外环PID控制器的比例项系数,Ki表示外环PID控制器的积分项系数,Kd表示外环PID控制器的微分项系数;
根据所述第一控制条件和所述第二控制条件获取所述期望速度。
8.根据权利要求6所述的一种虚拟摄影的控制方法,其特征在于,将所述期望速度以及测量到的目标无人机当前时刻的测量速度输入至内环PID控制器,从而获取目标无人机的期望姿态,具体包括以下步骤:
将所述期望速度及测量到的目标无人机在当前时刻的测量速度,输入至内环PID控制器,其中,所述内环PID控制器包括第三控制条件和第四控制条件,
所述第三控制条件的计算方式为
所述第四控制条件的计算方式为
其中,θd表示所述期望姿态,ev所述期望速度与测量速度的差,表示ev的微分,Kvp、Kvi、Kvd∈R2×2,Kvp表示内环PID控制器的比例项系数,Kvi表示内环PID控制器的积分项系数,Kvd表示内环PID控制器的微分项系数。
9.一种虚拟摄影的控制***,其特征在于,应用权利要求1至8任一项所述的一种虚拟摄影的控制方法,包括:用户表示层、业务逻辑层和设备数据层,其中:
所述业务逻辑层包括运动位姿模块和运动控制模块,
所述运动位姿模块根据编码器传送的信息计算摄影无人机的位置和姿态信息,并向所述业务逻辑层传输摄影无人机的位置和姿态信息;
所述运动控制模块对无人机各个轴向运动进行限位控制;
所述设备数据层包括串口通信模块,将业务逻辑层的指令传输给伺服驱动器,并将传感器返回的数据发送给所述业务逻辑层。
10.根据权利要求9所述的一种虚拟摄影的控制***,其特征在于,所述用户表示层为UI界面,为用户提供操作所需的按钮以及设置摄影无人机相关参数,并且可以显示出摄影无人机各个轴当前所处状态,包括显示当前无人机所处的位姿和各个轴是否处于限位状态。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310816884.7A CN116828132A (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 一种虚拟摄影的控制方法及其*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310816884.7A CN116828132A (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 一种虚拟摄影的控制方法及其*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116828132A true CN116828132A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88120027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310816884.7A Pending CN116828132A (zh) | 2023-07-05 | 2023-07-05 | 一种虚拟摄影的控制方法及其*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116828132A (zh) |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104503466A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-04-08 | 北京健德乾坤导航***科技有限责任公司 | 一种微小型无人机导航装置 |
KR101601127B1 (ko) * | 2015-06-12 | 2016-03-08 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 소형 비행체 자세 제어 장치 |
KR20170103451A (ko) * | 2016-03-04 | 2017-09-13 | (주)랜텍커뮤니케이션즈 | 비행 경로 최적화 방법 제공 방법 |
WO2018058320A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机控制方法及装置 |
CN109799842A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-24 | 南京航空航天大学 | 一种多无人机序列飞行控制方法 |
CN110673631A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-10 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人机飞行方法、装置和无人机 |
CN111367309A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种无人机飞行控制方法及装置 |
CN112230633A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-15 | 北京信息科技大学 | 无人机操控训练的安全保护装置 |
CN112652065A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-13 | 湖南赛吉智慧城市建设管理有限公司 | 三维社区建模方法、装置、计算机设备及存储介质 |
CN112669469A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-16 | 国网山东省电力公司枣庄供电公司 | 基于无人机和全景相机的发电厂虚拟漫游***及方法 |
CN113454559A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-09-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行控制方法、装置、无人机和存储介质 |
CN114326766A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-12 | 深圳先进技术研究院 | 一种车机协同自主跟踪与降落方法 |
CN115128965A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-09-30 | 浙江工业大学 | 面向数字孪生场景现实轨迹仿真及视角捕捉内容推荐方法 |
CN115729094A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-03 | 令箭科技(广州)有限责任公司 | 无人机飞行控制方法、无人机及无人机编队 |
-
2023
- 2023-07-05 CN CN202310816884.7A patent/CN116828132A/zh active Pending
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104503466A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-04-08 | 北京健德乾坤导航***科技有限责任公司 | 一种微小型无人机导航装置 |
KR101601127B1 (ko) * | 2015-06-12 | 2016-03-08 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 소형 비행체 자세 제어 장치 |
KR20170103451A (ko) * | 2016-03-04 | 2017-09-13 | (주)랜텍커뮤니케이션즈 | 비행 경로 최적화 방법 제공 방법 |
WO2018058320A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机控制方法及装置 |
CN111367309A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种无人机飞行控制方法及装置 |
CN109799842A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-05-24 | 南京航空航天大学 | 一种多无人机序列飞行控制方法 |
CN110673631A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-10 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种无人机飞行方法、装置和无人机 |
CN113454559A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-09-28 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 飞行控制方法、装置、无人机和存储介质 |
CN112230633A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-01-15 | 北京信息科技大学 | 无人机操控训练的安全保护装置 |
CN112652065A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-13 | 湖南赛吉智慧城市建设管理有限公司 | 三维社区建模方法、装置、计算机设备及存储介质 |
CN112669469A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-16 | 国网山东省电力公司枣庄供电公司 | 基于无人机和全景相机的发电厂虚拟漫游***及方法 |
CN114326766A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-04-12 | 深圳先进技术研究院 | 一种车机协同自主跟踪与降落方法 |
CN115128965A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-09-30 | 浙江工业大学 | 面向数字孪生场景现实轨迹仿真及视角捕捉内容推荐方法 |
CN115729094A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-03 | 令箭科技(广州)有限责任公司 | 无人机飞行控制方法、无人机及无人机编队 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Erat et al. | Drone-augmented human vision: Exocentric control for drones exploring hidden areas | |
US11572196B2 (en) | Methods and systems for movement control of flying devices | |
US10901435B2 (en) | Heading generation method and system of unmanned aerial vehicle | |
US9928649B2 (en) | Interface for planning flight path | |
EP2629267A2 (en) | Real-time compositing of live recording-based and computer graphics-based media streams | |
CN109071034A (zh) | 切换云台工作模式的方法、控制器和图像增稳设备 | |
US11776577B2 (en) | Camera tracking system for live compositing | |
CN105157566A (zh) | 彩色三维激光扫描仪及三维立体彩色点云扫描的方法 | |
CN110651466A (zh) | 可移动平台的拍摄控制方法和设备 | |
JPH05509181A (ja) | 映画撮影のための動作制御システム | |
WO2021259252A1 (zh) | 飞行模拟方法、装置、电子设备及无人机 | |
WO2019127052A1 (zh) | 一种飞行轨迹原路复演方法及飞行器 | |
CN110544314B (zh) | 虚拟现实与仿真模型的融合方法、***、介质及设备 | |
WO2020172800A1 (zh) | 可移动平台的巡检控制方法和可移动平台 | |
US20210325886A1 (en) | Photographing method and device | |
US20210009270A1 (en) | Methods and system for composing and capturing images | |
US20190104250A1 (en) | Coordinated cinematic drone | |
KR20210015624A (ko) | 드론 기반 재난상황 관제 방법 및 시스템 | |
US20200217665A1 (en) | Mobile platform, image capture path generation method, program, and recording medium | |
Pueyo et al. | Cinemairsim: A camera-realistic robotics simulator for cinematographic purposes | |
WO2021251441A1 (ja) | 方法、システムおよびプログラム | |
US20210229810A1 (en) | Information processing device, flight control method, and flight control system | |
Mademlis et al. | Vision-based drone control for autonomous UAV cinematography | |
CN116828132A (zh) | 一种虚拟摄影的控制方法及其*** | |
WO2022036500A1 (zh) | 无人飞行器的飞行辅助方法、设备、芯片、***及介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |