[发明专利]带有为水平速度估计而补偿瞬时旋转的垂直视角摄像机的无人机

摘要

垂直视角摄像机(16)传递由无人机飞越的地面的图像信号(S_camV)。陀螺测试仪传感器(102)测量欧拉角(θ、ψ)，表征无人机的飞行姿态，并传递陀螺测试仪信号(S_gyro)，表示瞬时旋转。旋转补偿装置(136)接收图像信号和陀螺测试仪信号，传递重新调整时间的图像数据，补偿旋转，随后用于估计无人机的水平速度。摄像机和惯性单元由公共时钟(160)引导，设置电路(170)，用于确定在陀螺测试仪信号与图像信号之间的相移的值，将这个相移值应用于旋转补偿装置(136)的输入，在重新调整时间的图像数据的计算之前，将图像信号重新同步到陀螺测试仪信号上。

主权项

一种无人机(10)，包括：‑垂直视角摄像机(16)，所述垂直视角摄像机适于指向无人机飞越的地面(T)的场景，用以捕获这个场景的一序列图像，并作为输出传递相应的数字图像信号(S_camV)；‑惯性单元(154)，所述惯性单元包括陀螺测试仪传感器(102)，适于测量欧拉角表征无人机相对于绝对地球参考系(UVW)的飞行姿态，并作为输出传递陀螺测试仪信号(S_gyro)，表示无人机的瞬时旋转；‑旋转补偿装置(136)，所述旋转补偿装置作为输入接收i)由摄像机传递的图像信号(S_camV)和ii)由惯性单元传递的陀螺测试仪信号(S_gyro)，及作为输出传递重新调整时间的图像数据，补偿无人机从一个图像到下一个图像的旋转；及‑估计装置(138)，用于基于由摄像机捕获的场景的一个图像到下一个图像的位移来估计无人机的水平速度，这些估计装置作为输入接收所述的重新调整时间的图像数据，其特征在于：‑摄像机和惯性单元由公共时钟(160)引导；‑陀螺测试仪传感器的采集频率是摄像机的图像信号的传递频率的倍数；及‑进一步设置电路(170)，所述电路适于：·将由惯性单元传递的陀螺测试仪信号(S_gyro)与由摄像机传递的图像信号(S_camV)相比较；·确定在这些相应信号之间的相移的值；·将这个相移值应用于旋转补偿模块(136)的输入；以及‑旋转补偿装置(136)进一步适于在所述的重新调整时间的图像数据的计算之前，执行由摄像机传递的图像信号(S_camV)到由惯性单元传递的陀螺测试仪信号上的重新同步的预先校正。