[发明专利]一种基于目标构图的无人机智能飞行控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种基于目标构图的无人机智能飞行控制方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，当前随着相关技术的成熟，无人机的应用范围也逐步扩大，主要包括航拍、农业、快递等领域。随着科技和人们生活水平的提高，人们对无人机的拍照有着新的需求。在现有的无人机中，无人机进行拍照时主要采用手动控制，用户手动控制无人机向着目标机位飞行，根据控制终端显示的实时画面判断是否到达目标机位，然后控制无人机进行拍照。这种无人机拍照方法操作复杂，且不易控制，整体耗时较长，在现阶段无人机普遍续航能力不强的情况下，会浪费许多时间用于选择拍照位置，而真正的用于拍照的时间却极少。

发明内容

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案为一种基于目标构图的无人机智能飞行控制方法，包括如下步骤：

1)用户通过控制终端设置目标构图参数；

2)无人机启动人脸检测算法，获取当前画面构成信息；

3)根据目标构图参数设置的构图信息和当前画面构成信息，对无人机目标机位进行定位；

4)根据目标机位定位信息及相关目标构图参数控制无人机飞到目标机位；

5)根据实时画面信息，对无人机位置进行微调，使无人机到达最终目标机位。

进一步地，步骤1)所述的目标构图参数包括目标构图信息和无人机拍摄角度。目标构图信息由目标人脸大小和目标人脸位置组成；无人机拍摄角度通过设置无人机偏转角度和云台俯仰量控制。

进一步地，步骤3)无人机目标机位定位步骤包括：

301根据目标构图参数中设置的云台俯仰量对目标构图信息进行初次修正，

302根据目标构图参数中设置的无人机偏转角度对初次修正结果进行二次修正，

303根据人脸检测获得的当前人脸框大小和位置和经二次修正后的目标构图信息求解无人机目标机位的三维坐标，对目标机位完成定位。

进一步地，步骤5)无人机在目标机位的微调步骤包括：

501根据目标脸框位置中心点与当前脸框中心点水平相对位置，无人机水平左右微调，使中心点垂直方向一致；

502根据目标脸框位置中心点与当前脸框中心点垂直相对位置，无人机垂直上下微调，使中心点重合；

503根据当前脸框相对目标脸框的大小，无人机沿光轴方向前后微调，使脸框高度一致，到达最终目标机位。

附图说明

图1是一种基于目标构图的无人机智能飞行控制方法的流程图

图2是目标机位定位过程

图3是无人机微调过程

具体实施方式

以下结合符合和本发明优先的具体实施例对本发明的方法作进一步地说明：

结合图1中所示，本发明提出一种基于目标构图的无人机智能飞行控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

S1用户通过控制终端设置目标构图参数；

目标构图参数包括目标构图信息和无人机拍摄角度。目标构图信息由目标人脸矩形框的大小和目标人脸矩形框的位置组成；无人机拍摄角度通过设置无人机偏转角度和云台俯仰量控制。

目标构图参数有两种设置方法，一种是手动设置，一种是自动设置。手动设置目标构图参数时，用户可以通过在控制终端上通过手指滑动拉出来一个高宽比在1～1.5之间的矩形来指定为目标人脸矩形框区域，目标人脸的位置由所画矩形框中心点确定，目标人脸的大小由所画矩形框的高宽确定。无人机偏转的角度和云台的俯仰量用户可以通过数字键盘输入。自动设置目标构图参数时，用户可以通过选择系统中已存在的拍照模式实现参数自动输入。

S2无人机启动人脸检测算法，获取当前画面构成。无人机启动人脸检测算法，检测画面中人脸信息，获取当前画面中人脸位置即人脸矩形框中心点的位置，和当前画面中人脸的大小即人脸框的宽高值。

S3根据目标构图参数设置的构图信息和当前位置构图信息，计算出无人机目标机位三维坐标。

在本步骤中将飞机飞向目标机位的矢量坐标分解为5个步骤进行，分别是(a)飞机垂直上升或下降，(b)飞机水平向左或右平移，(c)飞机水平向前或后平移，(d)飞机旋转，(e)飞机云台俯仰。飞机向目标位置飞行的过程是这几个飞行动作的原子组合。