[发明专利]一种基于双目视觉的无人机自主障碍物检测系统、方法及无人机

摘要

本发明涉及一种基于双目视觉的无人机自主障碍物检测系统、方法及无人机，其主要技术特点是：该系统包括在无人机上装载有双目视觉系统、其他传感器模块及飞行控制系统；该方法包括双目视觉系统获取无人机飞行环境的视觉信息，并经处理得到障碍物信息；其他传感器单元获取无人机的状态信息；飞行控制系统接收障碍物信息和无人机状态信息，建立飞行路径，生成飞行控制指令并向无人机发送；无人机根据飞行控制指令规避障碍物飞行。本发明将视觉信息与其他传感器信息相融合，感知飞行环境信息，进行飞行路径控制和路径规划以对障碍物进行规避，有效地解决了无人机视觉避障的问题，使其具备利用机载摄像机完成视觉避障的能力。

主权项

1.一种基于双目视觉的无人机自主障碍物检测系统，包括无人机，其特征在于：在无人机上装载有双目视觉系统、其他传感器模块及飞行控制系统；所述双目视觉系统由两台机载摄像机、视觉采集处理单元构成，所述两台机载摄像机用于获取无人机的视觉信息，所述视觉采集处理单元处理视觉数据建立三维飞行环境信息，该视觉采集处理单元由完成图像的并行算法的现场可编程门阵列FPGA模块和完成图像的串行算法以及结果发布的嵌入式处理器ARM模块构成；所述嵌入式处理器ARM模块与现场可编程门阵列FPGA模块通过AXI接口进行信息交互,ARM模块(101)在采集完视频数据后通过AXI接口(2011)高速的传递给FPGA模块(202)，并在FPGA模块中对获得到的两路图像数据进行并行处理，并将处理结果通过AXI接口(2025)返回给ARM模块进行图像数据的进一步处理；还包括与嵌入式处理器ARM模块连接的在线自标定模块，其在作业过程中根据环境调整摄像机的焦距或基线利用消失点几何特性对双目视觉系统重新进行标定；所述其他传感器模块包含惯性测量单元IMU、全球定位系统GPS、磁罗盘及气压计；所述飞行控制系统接收来自于双目视觉系统及其他传感器单元的视觉信息和无人机飞行状态数据，通过融合处理生成飞行控制指令，用于控制无人机飞行；所述无人机根据飞行控制系统的飞行控制指令进行飞行，实现对障碍物规避飞行功能。