捕获视频的方法、捕获视频的相关计算机程序和电子系统技术方案

本发明专利技术涉及使用固定翼式无人机(14)板载摄像头捕获视频的方法，所述摄像头包括图像传感器(28)，无人机(14)在飞行期间具有无人机的纵轴(42)和无人机的飞行方向(40)之间的漂移角(α)。该方法包括：确定(100)无人机(14)的漂移角(α)；通过与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域(Zc)对应的图像获得(108)而获得视频，所述区域的位置(PZc)确定(110)为无人机(14)的漂移角(α)的函数。

The method of capturing video, related computer programs and electronic systems for capturing video

The invention relates to a method of capturing video using fixed wing UAV (14) onboard camera, which includes an image sensor (28), and UAV (14) has drift angle (alpha) between the longitudinal axis (42) of UAV and the direction of flight (40) of UAV during flight. The method comprises determining (100) UAV (14) drift angle (alpha); and the size relative to the size of image sensors have reduced the area (Zc) corresponding to the image (108) obtained the video, the location of the region (PZc) to determine (110) for the UAV (14) the drift angle (alpha) function.

【技术实现步骤摘要】
捕获视频的方法、捕获视频的相关计算机程序和电子系统
本专利技术涉及使用具有固定翼的无人机的板载摄像头来拍摄视频的方法，所述摄像头包括图像传感器，在飞行期间，所述无人机在无人机纵轴与无人机飞行方向之间具有漂移角。特别地，固定翼无人机是“帆”型。以下，“无人机”指的是飞机上没有飞行员的飞机。无人机是自主独立的，利用自动驾驶仪以自主独立的方式驾驶，或通过自动驾驶仪远程协助进行驾驶，尤其是通过使用控制棒。本专利技术还涉及一种包括软件指令的计算机程序，该软件指令在由计算机运行时执行用于捕获视频的这种方法。本专利技术还涉及一种用于捕获视频的包括固定翼无人机的电子系统，该摄像机包括无人机的板载图像传感器，在飞行期间，无人机在无人机纵轴与无人机飞行方向之间具有漂移角。
技术介绍
可以为无人机提供执行特定任务的设备。特别是，可以将无人机配备具有图像传感器的摄像头以拍摄视频。传统上，摄像头指向的方向对应于无人机的纵轴。换句话说，在没有风的情况下，无人机的板载摄像头的目标方向对应于飞行方向。在侧风的作用下，侧向力施加至无人机体(机身)。为了弥补风引起的横向力并防止无人机远离其路线，用户或自主独立飞行中的自动驾驶必须在无人机的纵轴与其飞行方向之间产生漂移角。然后，摄像头的观看方向相对于无人机的飞行方向偏移该漂移角。在另一情况下，当发生阵风时，用户或自动驾驶员没有时间弥补阵风引起的横向力，并且无人机的纵轴及其飞行方向偏移了漂移角。然后，摄像头的观看方向相对于无人机的飞行方向偏移。因此，当固定翼无人机在风的影响或对风的补偿下飘移时，摄像头的观察轴不再位于无人机的实际飞行方向的轴上。无人机的纵轴与其飞行方向之间的这种漂移使用户的驾驶能力恶化，用户在“沉浸式驾驶”配置中无法确定其正在驾驶的无人机的飞行轨迹，并且在适用时无法校正其驾驶以到达目标目的地。由于在无人机的该实际飞行轨迹上有时存在障碍物这一事实，因此在存在风的情况下对无人机的轨迹缺乏这种了解也是有问题的。结果，当固定翼无人机在用户的可视范围之外时，或者当用户本质上将其驾驶基于摄像头拍摄的图像的实时回放时，将不能避免这些种障碍，这将导致飞行和拍摄中断，甚至在与障碍物碰撞或坠毁的情况下导致固定翼无人机的故障。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提出一种使用固定翼式无人机的板载摄像头捕获视频的方法，该摄像头包括允许用户在存在风的情况下优化其驾驶的图像传感器。为此，本专利技术涉及一种使用具有固定翼式的无人机的板载摄像头来捕获视频的方法，该摄像头包括图像传感器，在飞行期间，该无人机在无人机的纵轴和无人机的飞行方向之间具有漂移角，所述方法包括：-确定无人机的漂移角；和-通过与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域对应的图像获取来获得视频，所述区域的位置确定为所述无人机的漂移角的函数。根据本专利技术的用于捕获视频的方法使得使用固定翼无人机的板载摄像头获得的视频的轴保持在飞行方向上，而不是固定翼无人机的纵轴方向上。换句话说，根据本专利技术的方法允许基于侧风的强度来瞬时虚拟调整固定翼无人机的板载摄像头的目标方向。此外，用户通过其正在观看的图像直接感知侧风对无人机的实际轨迹的影响，并且在需要的情况下校正其驾驶，以便弥补风引起的漂移的影响，以达到目标飞行方向并避免该实际轨迹上的障碍物。根据本专利技术的其它有利方面，视频捕获方法包括单独考虑或根据所有技术上可能组合的以下特征中的一个或多个：-摄像头包括与图像传感器相关联的鱼眼透镜，-其位置被确定为所述漂移角的函数的区域配置为捕获所述无人机的板载图像传感器沿着与无人机的飞行方向平行的观察方向所拍摄的场景的区域，-其位置被确定为漂移角(α)的函数的区域和不存在无人机漂移的情况下获得的区域具有非零交集，-计算区域的位置，使得与摄像头的整个视野对应的窗口相对于没有漂移的窗口围绕无人机的偏转轴旋转了无人机的漂移角α。-漂移角的确定包括：-确定无人机的纵轴与磁北之间的角度，-确定作为以下的函数的漂移角：ο无人机的纵轴与磁北之间的角度，以及ο无人机的飞行方向，-获得视频包括从图像传感器的整个表面区域获得图像数据，随后是输送完全对应于该区域的视频图像的图像数据的数字处理。-获取视频制作期间仅处于该区域中的图像数据，区域的位置在视频制作期间加以确定，-当其位置被确定为漂移角的函数的区域与图像传感器相邻时，对应于该区域的图像包括黑色区域，-当其位置被确定为漂移角的函数的区域与图像传感器相邻时，复位该位置使得该区域的中心位于固定翼无人机的纵轴上。本专利技术还涉及一种包括软件设定点的计算机程序，软件设定点在由计算机运行时执行如上所述的方法。本专利技术还涉及一种用于捕获视频的电子系统，包括固定翼无人机和固定翼无人机的板载摄像头，所述摄像头包括图像传感器，所述无人机在飞行期间具有无人机的纵轴与无人机的飞行方向之间的漂移角，用于捕获视频的电子系统还包括：-确定模块，其配置为确定所述无人机的漂移角；和-获得模块，其配置为通过获取与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域对应的至少一个图像来获得所述视频，所述获得模块配置为确定作为无人机的漂移角的函数的区域的位置。附图描述本专利技术的这些特征和优点在阅读以下描述时将更清楚地显现，该描述仅提供作为非限制性示例并参照附图加以进行，其中：图1是根据本专利技术的包括在遥控设备的控制下通过空气进行运动的帆式类型的固定翼式无人机的电子视频捕获系统的透视图；图2是固定翼无人机在无风情况下的飞行方向的示意图；图3是固定翼无人机在有风情况下的飞行方向的示意图；图4是根据本专利技术的用于捕获视频的方法的流程图；图5是根据本专利技术的构成用于捕获视频的电子系统的模块的局部示意图；和图6是分别对应于图像传感器上获得的摄像头的总体场景的、与图像传感器相关联的透镜获得的图像的投射的以及根据本专利技术确定其位置的区域的图像的示意图。具体实施方式在图1和图5中，电子视频捕获系统1允许用户12优化驾驶无人机14，特别是固定翼无人机，尤其是“帆”型的。固定翼无人机14包括无人机体(机身)26，其在后部设置有螺旋桨24，并且在侧面设置有两翼22，这些翼在所示“帆”型配置中延展无人机体26。在后边的一侧，翼22设置有控制表面18，能够使用伺服机构定向以控制无人机的路径。无人机14还设置有固定在固定翼无人机14上的摄像头(即，摄像头的移动是不可能的)。摄像头具有：图像传感器28，其配置为获得场景的至少一个图像；传输模块(未示出)，其配置为将图像传感器28获取的图像以优选地无线方式发送到一件电子设备，如电子观察系统10的接收模块(未示出)、控制棒16的接收模块(未示出)、或安装在控制棒16上的多媒体触摸屏数字平板70的接收模块(未示出)。图像传感器28例如与鱼眼类型的半球形透镜(即覆盖具有约180°或更大的广角的视野)相关联。与图像传感器28相关联的鱼眼透镜获得的图像的投射300示出在图6中。摄像头包括图像传感器28和位于图像传感器28前方的透镜，使得图像传感器通过透镜检测图像。在图5的示例中，固定翼无人机14还包括信息处理单元50，其例如由存储器52和与存储器52相关联的处理器54形成。固定翼无人机14还包括确定模块56，其配置为确定无人机的漂移角α。漂移角α对应于飞行期间形成的角度，并且在存在侧风44的情况下对应于无人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用固定翼式无人机(14)的板载摄像头捕获视频的方法，所述摄像头包括图像传感器(28)，在飞行期间，所述无人机(14)在无人机的纵轴(42)和无人机的飞行方向(40)之间具有漂移角(α)，该方法包括：‑确定(100)无人机(14)的漂移角(α)；和‑通过与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域(Zc)对应的图像获取(108)来获得(106)视频，所述区域的位置(PZc)确定为所述无人机(14)的漂移角(α)的函数。

【技术特征摘要】
2016.08.11 FR 16577271.一种使用固定翼式无人机(14)的板载摄像头捕获视频的方法，所述摄像头包括图像传感器(28)，在飞行期间，所述无人机(14)在无人机的纵轴(42)和无人机的飞行方向(40)之间具有漂移角(α)，该方法包括：-确定(100)无人机(14)的漂移角(α)；和-通过与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域(Zc)对应的图像获取(108)来获得(106)视频，所述区域的位置(PZc)确定为所述无人机(14)的漂移角(α)的函数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述摄像头包括与所述图像传感器(28)相关联的鱼眼透镜。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，位置(PZc)被确定(110)为所述漂移角(α)的函数的区域(Zc)配置为捕获所述无人机的板载图像传感器沿着与无人机的飞行方向(40)平行的观察方向所拍摄的场景的区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，位置(PZc)被确定(110)为所述漂移角(α)的函数的区域(Zc)和不存在无人机漂移情况下获得的区域具有非零交集。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，计算所述区域(Zc)的位置(PZc)，使得与摄像头的整个视野对应的窗口相对于没有漂移的窗口围绕无人机的偏转轴(48)旋转了无人机的漂移角α。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述漂移角(α)的确定(100)包括：-确定(102)无人机的纵轴(42)与磁北之间的角度(β)，-确定作为以下的函数的漂移角(α)：o无人机的纵轴(42)与磁北的角度(β)，和o无...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·赛杜，F·比拉特，M·巴贝尔，
申请(专利权)人：鹦鹉无人机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR