[发明专利]一种基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置和方法

说明书

本发明公开一种基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置，包括装载于无人机上且相互电连接的摄像头和无线图像发射器，所述无人机下方设有LED面板灯与微型计算机电连接，所述无人机下方还设有计算机、无线图像接收器以及无线电控制器；所述计算机分别与所述无线图像接收器以及所述无线电控制器电连接，所述无线图像发射器和所述无线图像接收器以无线通信相连，所述无线电控制器与所述无人机以无线通信相连。本发明还公开一种关于基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置的控制方法。本发明技术方案能够实现无人机与地面的信息传输和自动反馈，进而在环境干扰等情况下，更好地判断无人机位置及姿态，进行更加准确的无人机飞行控制。

技术领域

本发明涉及无人机控制技术领域，特别涉及一种基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置和方法。

背景技术

无人机全称为无人驾驶飞机，为利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵运动的不载人飞机，无人机作为一个新兴行业得到快速发展且应用于各个领域。

目前，无人机主要有两种飞行控制方式，其中一种是设定目标空速，但这种控制方式对于高度的控制是间接控制，因此存在一定的滞后或波动；另一种则是预先设定平飞时的迎角，这种控制方式能够对高度变化做出第一时间反应，但当油门失效时，由于高度降低飞控将使飞机保持经过限幅的最大仰角，最终会因动力的缺乏而导致失速。

即便是专业的操作人员，无人机控制也是比较困难的，尤其是沿着预先设定的飞行路径或在特定的位置、角度执行拍摄任务时，常常会受到各种因素影响。此外，如果无人机与控制者距离过远时，容易出现由于控制错误或无法接收到无线电而导致的事故。因此，很有必要开发出无人机自动驾驶控制或飞行辅助系统。

近年来，被誉为“绿色照明”的半导体器件LED迅速发展，相比传统白炽灯照明光源，LED具有低能耗、寿命长、绿色环保等特点。同时，LED还具有调制性能好、响应灵敏度高、无电磁干扰等优势，将若干个LED灯制成显示面板，能稳定传输图像，且对比度高，图像易被识别。

QR码是二维条码的一种，使用横纵两个方向处理数据，在3个角落设置了定位图案，边缘留有4码元的空白。QR码具有自动纠错、支持所有类型的数据、任意角度快速读取等优点。微QR码与QR码功能类似，结构较为简单，边缘只留2码元空白，且只有一个定位图案，可在更小空间内打印，但存储信息较少。

AR标记是触发显示虚拟信息的视觉提示，标记是预先训练的正常图像，以便在相机流中识别。识别标记后，其位置、比例和旋转角度从视觉提示导出，并转移到虚拟信息中。AR矩形标记为方形标记，且带有显著的黑色(或白色)的边框，是AR标记的一种类型。经过多年发展，AR矩形标记的实时识别已经得到完善，即使图像经过旋转或倾斜，也能很好地实现识别。在跟踪阶段，系统先搜索一个黑色矩形，只有当检验该边框为内部的边界后，系统才确定该图像为标记。根据边框倾斜的方式，系统可以提取标记相对于相机的位置和旋转，即可得相机的相对位置及姿态。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置和方法，旨在实现无人机与地面的信息传输和自动反馈，进而在环境干扰等情况下，更好地判断无人机位置及姿态，进行更加准确的无人机飞行控制。

为实现上述目的，本发明提出的一种基于LED面板灯和机载摄像头的无人机控制装置，包括装载于无人机上且相互电连接的摄像头和无线图像发射器，所述无人机下方设有LED面板灯与微型计算机电连接，所述无人机下方还设有计算机、无线图像接收器以及无线电控制器；所述计算机分别与所述无线图像接收器以及所述无线电控制器电连接，所述无线图像发射器和所述无线图像接收器以无线通信相连，所述无线电控制器与所述无人机以无线通信相连。

优选地，所述LED面板灯由遮光板和若干个排列有序的LED灯组成，每个所述LED灯分别与所述微型计算机电连接。

优选地，所述LED面板灯显示图像采用QR码、微QR码和AR码驱动标记。