一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于视频图像的无人机定位盘旋装置，包括：机身、主轴、螺旋桨、悬停装置、尾翼和起落支架，所述起落支架固定在机身的下端，所述主轴固定在机身的上端，所述螺旋桨和悬停装置固定在主轴上，所述悬停装置设置在螺旋桨的上端，所述悬停装置由两段相同的圆弧组成，圆弧的半径a为单个螺旋桨长度的0.5倍，所述机身的尾部安装有尾翼。本发明专利技术不但可以保证悬停更稳定，而且螺旋桨只需较小的转速就可以维持悬停，不需要增加额外的摄像机或者GPS模块，简化了无人机的悬停定位方法，而且减少了成本，且适用性强。

Method and device for positioning and hovering of unmanned aerial vehicle based on video image

The invention discloses a hovering UAV positioning device, based on video image includes a body, a spindle, propeller, hover device, tail and landing bracket, the landing bracket is fixed at the lower end of the fuselage, the spindle is fixed at the upper end of the fuselage, the propeller and the hovering device fixed on the main shaft, the hover propeller device is arranged on the top of the hover device consists of two identical circular arcs, arc radius of a is 0.5 times the length of a single propeller and tail of the fuselage is installed on the tail. The invention can not only ensure more stable hover, but only a small speed propeller can maintain hover, without additional cameras or GPS modules, simplifies the hover positioning method of UAV, but also reduces the cost, and applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法及装置
本专利技术涉及无人机
，具体是一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法及装置。
技术介绍
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。无人机行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。无人直升机的构造比较简单，价格也比较低廉，而且根本不需要发射系统，还能垂直起降，更能自由悬停，飞行起来灵活性相当高超，可用各种速度、用各种飞行剖面的航路进行飞行，因此广泛的应用在军事、民用等各个领域。定位盘旋功能是无人机很重要的一个功能，但目前的无人机由于结构的限制，在定位盘旋的时候稳定性并不是很高，而且定位盘旋的时候消耗大量的能源。此外，现有技术中的无人机的定位盘旋方法，不仅实现起来较为复杂，且需要增加额外的成本，适用性较弱。为此，本领域技术人员提出了一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于视频图像的无人机定位盘旋装置，包括：机身、主轴、螺旋桨、悬停装置、尾翼和起落支架，所述起落支架固定在机身的下端，所述主轴固定在机身的上端，所述螺旋桨和悬停装置固定在主轴上，所述悬停装置设置在螺旋桨的上端，所述悬停装置由两段相同的圆弧组成，圆弧的半径a为单个螺旋桨长度的0.5倍，所述机身的尾部安装有尾翼。一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法，包括：当无人机处于悬停状态后，镜头朝下初次拍摄特定区域的图像，确定所述特定区域的图像中的多个特征物体，以及通过在所述特定区域的图像中建立坐标系确定所述多个特征物体的初始坐标；按照预设周期连续拍摄同一特定区域的图像，确定所述同一特定区域的图像中的与所述初次拍摄特定区域的图像中相同的多个特征物体，以及通过在同一特定区域的图像中建立与初次拍摄特定区域的图像中相同的坐标系确定多个特征物体的坐标；当确定同一特定区域的图像中的多个特征物体的坐标与初始坐标的变化位于第一预设范围之外时，调整无人机的方向，使无人机下一次拍摄的同一特定区域的图像中的多个特征物体的坐标与初始坐标的变化值位于第一预设范围之内。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中通过采用无人机拍摄的特定区域的图像，确定多个特征物体，且通过在特定区域的图像中建立坐标系来确定每个特征物体的初始坐标，并确定多个特征物体之间的初始距离；然后通过周期连续拍摄的同一特定区域的图像中的该多个特征物体确定的坐标，与相对应的初始坐标相比，若多个特征物体中至少一个特征物体的坐标与初始坐标的差位于第一预设范围之外，则认为该特征物体或者无人机产生水平位移；进一步地，根据多个特征物体之间的相对距离与初始距离的差值确定多个特征物体是否产生水平方向的相对运动，若是，则需要重新拍摄特定区域的图像，并重新确定多个特征物体，且重新确定的特征物体中不包括产生水平运动的物体，若否，则根据多个特征物体的坐标与初始坐标的差值来确定调整无人机的方向，直到再次拍摄的同一特定区域的图像中的多个特征物体的坐标与初始坐标重叠或者差值位于第一预设范围之内。因此本实施例中提供的基于视频图像的无人机定位盘旋方法在无人机进行悬停之后，周期性的拍摄水平面的图像实时监督该无人机的悬停定位状态，提高了定位的精准度。通过特征物体的坐标变化值来调整无人机的算法较为简单，便于实现，且适用性较强；检测多个特征物体之间的相对距离，并控制在第二预设范围之内，避免了无人机跟随特征物体运动的可能；直接采用无人机自带的设备来实现无人机的悬停定位方法，并未增加方法的成本。此外，无人机的主轴高速旋转，带动螺旋桨和悬停装置旋转，悬停装置可以带来一定的上升力，从而在较低的转速下也能保证悬停的稳定性，起落支架用于无人机的起落支撑，尾翼用于控制无人机的行进方向。综上所述，本专利技术不但可以保证悬停更稳定，而且螺旋桨只需较小的转速就可以维持悬停，不需要增加额外的摄像机或者GPS模块，简化了无人机的悬停定位方法，而且减少了成本，且适用性强。附图说明图1为本专利技术的无人机结构示意图。图2为本专利技术的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1～2，本专利技术实施例中，一种基于视频图像的无人机定位盘旋装置，包括：机身10、主轴20、螺旋桨30、悬停装置40、尾翼50和起落支架60，所述起落支架60固定在机身10的下端，所述主轴20固定在机身10的上端，所述螺旋桨30和悬停装置40固定在主轴20上，所述悬停装置40设置在螺旋桨30的上端，所述悬停装置40由两段相同的圆弧组成，圆弧的半径a为单个螺旋桨长度的0.5倍，所述机身10的尾部安装有尾翼50，通过尾翼50用于控制机身10的方向。工作时，主轴20高速旋转，带动螺旋桨30和悬停装置40旋转，悬停装置40可以带来一定的上升力，从而在较低的转速下也能保证悬停的稳定性，起落支架60用于无人机的起落支撑，尾翼50用于控制无人机的行进方向。一种基于视频图像的无人机定位盘旋方法，包括：70、当无人机处于悬停状态后，镜头朝下初次拍摄特定区域的图像，确定所述特定区域的图像中的多个特征物体，以及通过在所述特定区域的图像中建立坐标系确定所述多个特征物体的初始坐标；80、按照预设周期连续拍摄同一特定区域的图像，确定所述同一特定区域的图像中的与所述初次拍摄特定区域的图像中相同的多个特征物体，以及通过在同一特定区域的图像中建立与初次拍摄特定区域的图像中相同的坐标系确定多个特征物体的坐标；90、当确定同一特定区域的图像中的多个特征物体的坐标与初始坐标的变化位于第一预设范围之外时，调整无人机的方向，使无人机下一次拍摄的同一特定区域的图像中的多个特征物体的坐标与初始坐标的变化值位于第一预设范围之内。本专利技术中通过采用无人机拍摄的特定区域的图像，确定多个特征物体，且通过在特定区域的图像中建立坐标系来确定每个特征物体的初始坐标，并确定多个特征物体之间的初始距离；然后通过周期连续拍摄的同一特定区域的图像中的该多个特征物体确定的坐标，与相对应的初始坐标相比，若多个特征物体中至少一个特征物体的坐标与初始坐标的差位于第一预设范围之外，则认为该特征物体或者无人机产生水平位移；进一步地，根据多个特征物体之间的相对距离与初始距离的差值确定多个特征物体是否产生水平方向的相对运动，若是，则需要重新拍摄特定区域的图像，并重新确定多个特征物体，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频图像的无人机定位盘旋装置，其特征在于，该装置包括：机身(10)、主轴(20)、螺旋桨(30)、悬停装置(40)、尾翼(50)和起落支架(60)，所述起落支架(60)固定在机身(10)的下端，所述主轴(20)固定在机身(10)的上端，所述螺旋桨(30)和悬停装置(40)固定在主轴(20)上，所述悬停装置(40)设置在螺旋桨(30)的上端，所述悬停装置(40)由两段相同的圆弧组成，圆弧的半径a为单个螺旋桨长度的0.5倍，所述机身(10)的尾部安装有尾翼(50)。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频图像的无人机定位盘旋装置，其特征在于，该装置包括：机身(10)、主轴(20)、螺旋桨(30)、悬停装置(40)、尾翼(50)和起落支架(60)，所述起落支架(60)固定在机身(10)的下端，所述主轴(20)固定在机身(10)的上端，所述螺旋桨(30)和悬停装置(40)固定在主轴(20)上，所述悬停装置(40)设置在螺旋桨(30)的上端，所述悬停装置(40)由两段相同的圆弧组成，圆弧的半径a为单个螺旋桨长度的0.5倍，所述机身(10)的尾部安装有尾翼(50)。2.根据权利要求1所述的基于视频图像的无人机定位盘旋方法，其特征在于，该方法包括：当无人机处于悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：王张飞，殷晓燕，张俊，
申请(专利权)人：上海复亚通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31