全天候无人机降落方法及降落系统、设备和存储介质技术方案

本申请公开了一种全天候无人机降落方法及降落系统、设备和存储介质，包括：无人机获取降落位置的降落标志，对所述降落图案和标记分别进行降落点识别，若均识别成功，则将两个识别结果进行融合，并根据融合结果进行降落；若所述降落图案识别成功，则根据所述降落图案识别的降落点进行降落；若所述标记识别成功，则根据所述红外标记识别的降落点进行降落；若两者均识别失败，则所述无人机垂直降落。根据本申请实施例提供的技术方案，分别进行降落图案的识别和标记的识别，提出了一种红外和视觉图案双重识别的降落方案，能够自主的切换两种识别模式，使得无人机在傍晚、夜晚、雨天等情况下也能正常使用，提高了无人机视觉降落的鲁棒性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
全天候无人机降落方法及降落系统、设备和存储介质
本公开一般涉及无人机领域，尤其涉及全天候无人机降落方法及降落系统、设备和存储介质。
技术介绍
无人机视觉辅助降落是指无人机利用下视摄像头识别地面上特定的图案的标记，并控制飞机精准的降落到标记区域。单纯依靠GPS进行无人机降落的精度不高，降落误差大概在3～5m，而视觉识别的降落方案可以将无人机的降落精度提高到厘米级别甚至是毫米级别。然而，依靠视觉识别标记图案的降落方案受光照影响很大，光线过强或者过暗都会影响识别效果，在傍晚，夜晚，雨天，雾天等情景下都无法使用。本文提出了一种全天候的无人机视觉降落方案，结合常规的视觉图案识别和红外标记点识别来确定降落位置，在光照条件良好的情况下，识别常规图案，光照条件不好的情况下，识别红外标记点。从而能够有效的解决光线问题，使得该视觉降落方案在全天候都能够使用。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种全天候无人机降落方法及降落系统、设备和存储介质。第一方面，提供一种全天候无人机降落方法，包括：无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，对所述降落图案和标记分别进行降落点识别，若所述降落图案和所述标记的降落点均识别成功，则将两个识别结果进行融合，并根据融合结果进行降落；若所述降落图案识别成功，所述标记识别失败，则根据所述降落图案识别的降落点进行降落；若所述标记识别成功，所述降落图案识别失败，则根据所述标记识别的降落点进行降落；若两者均识别失败，则所述无人机垂直降落。第二方面，提供一种全天候无人机降落系统，包括：降落标志获取单元，用于无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，降落图案识别单元，用于对所述降落图案进行降落点识别；标记识别单元，用于对标记进行降落点识别；融合单元，用于判断所述降落图案识别单元和所述标记识别单元是否识别成功；若所述降落图案识别单元识别成功，所述标记识别单元识别失败，则确定所述降落图案识别单元识别的为降落点；若所述标记识别单元识别成功，所述降落图案识别单元识别失败，则确定所述标记识别单元识别的为降落点；若所述降落图案识别单元和所述标记识别单元的降落点均识别成功，则将两个识别结果进行融合，融合结果为降落点；若两者均识别失败，则控制所述无人机垂直降落。第三方面，提供一种设备，所述设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个活多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行上述全天候无人机降落方法。第四方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现上述全天候无人机降落方法。根据本申请实施例提供的技术方案，分别进行降落图案的识别和标记的识别，提出了一种标记和视觉图案双重识别的降落方案，能够自主的切换两种识别模式，使得无人机在傍晚、夜晚、雨天等情况下也能正常使用，提高了无人机视觉降落的鲁棒性和稳定性。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本实施例中全天候无人机降落方法流程图；图2为本实施例中降落标志示意图；图3为本实施例中全天候无人机降落系统结构示意图；图4为本实施例提供的一种设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1，本专利技术实施例提供一种全天候无人机降落方法，包括：无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，对所述降落图案和标记分别进行降落点识别，若所述降落图案和所述标记的降落点均识别成功，则将两个识别结果进行融合，并根据融合结果进行降落；若所述降落图案识别成功，所述标记识别失败，则根据所述降落图案识别的降落点进行降落；若所述标记识别成功，所述降落图案识别失败，则根据所述标记识别的降落点进行降落；若两者均识别失败，则所述无人机垂直降落。本实施例分别进行降落图案的识别和标记的识别，提出了一种标记和视觉图案双重识别的降落方案，能够自主的切换两种识别模式，使得无人机在傍晚、夜晚、雨天等情况下也能正常使用，提高了无人机视觉降落的鲁棒性和稳定性；本实施例中优选的采用红外发射灯作为标记，使得无人机在异常天气下也能进行标记的识别。本实施例中无人机对降落位置的降落标志进行拍摄，同时进行图像的获取和红外标记图像的获取，通过两种方式进行降落位置的计算，并且对计算结果进行融合，能够更加准确的获取降落位置，并且当其中一种方式无法获得降落位置时，还可通过另一种方式进行降落位置的计算，使得无人机在多种天气等情况下均能进行降落，提高了无人机降落的精确性和稳定性。进一步的，所述降落标志包括铺设在降落点上的模板图像2，所述模板图像2边缘设有多个红外发射灯1，多个所述红外发射灯1组成的形状设有降落方向，所述模板图像为规则形状。如图2所示，本实施例给出了一种降落标志实体图，其中包括模板图像和设置在模板图像边缘的红外发射灯，其中需要将发射灯设置为设有降落方向的形状，便于后续对获取的红外标记图像的识别。其中，选用规则形状作为模板图像，更加方便对模板图像进行计算，并且可以设置多个红外发射灯，优选的采用5个红外发射灯，获取的标记的计算最优。进一步的，对所述降落图案进行降落点识别包括步骤：分别在模板图像Im上提取第一特征点和降落图案It上提取第二特征点对第一特征点和第二特征点进行特征匹配，获取2D特征匹配对；在所述模板图像Im上建立降落坐标系，将所述模板图像Im中的点按照如下的公式转换至所述降落坐标系中得到3D坐标，转换后的点为所述降落坐标系原点为所述模板图像中心点，垂直于所述模板图像的为z轴，H为模板图像的像素宽度，L为模板图像的真实宽度；根据获取的3D-2D特征匹配对计算降落点的位置和姿态。本实施例给出了对降落图案进行识别的步骤，本实施例中所说的降落图案是用于无人机降落的特定的图案标记或者具有特定图案的地形，将图案识别的方式运用到无人机领域，使得无人机的降落方式更加多样化，并且对于无人机来说，通过图案识别进行降落具有更高的精确度。其中在模板图像和降落图案上进行特征点的提取，其中特征点包括但不限于SIFT，SURF，ORB。进一步的，所述特征匹配的算法为暴力搜索和RANSAC算法。进一步的，对所述标记进行降落点识别包括步骤：对所述标记进行二值化处理，对二值化后的图像进行连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全天候无人机降落方法，其特征在于，包括：/n无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，对所述降落图案和标记分别进行降落点识别，/n若所述降落图案和所述标记的降落点均识别成功，则将两个识别结果进行融合，并根据融合结果进行降落；/n若所述降落图案识别成功，所述标记识别失败，则根据所述降落图案识别的降落点进行降落；/n若所述标记识别成功，所述降落图案识别失败，则根据所述标记识别的降落点进行降落；/n若两者均识别失败，则所述无人机垂直降落。/n

【技术特征摘要】
1.一种全天候无人机降落方法，其特征在于，包括：
无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，对所述降落图案和标记分别进行降落点识别，
若所述降落图案和所述标记的降落点均识别成功，则将两个识别结果进行融合，并根据融合结果进行降落；
若所述降落图案识别成功，所述标记识别失败，则根据所述降落图案识别的降落点进行降落；
若所述标记识别成功，所述降落图案识别失败，则根据所述标记识别的降落点进行降落；
若两者均识别失败，则所述无人机垂直降落。


2.根据权利要求1所述的全天候无人机降落方法，其特征在于，所述降落标志包括铺设在降落点上的模板图像，所述模板图像边缘设有多个红外发射灯，多个所述红外发射灯组成的形状设有降落方向，所述模板图像为规则形状。


3.根据权利要求2所述的全天候无人机降落方法，其特征在于，对所述降落图案进行降落点识别包括步骤：
分别在模板图像Im上提取第一特征点和降落图案It上提取第二特征点Pti，对第一特征点和第二特征点进行特征匹配，获取2D特征匹配对；
在所述模板图像Im上建立降落坐标系，将所述模板图像Im中的点按照如下的公式转换至所述降落坐标系中得到3D坐标，转换后的点为

所述降落坐标系原点为所述模板图像中心点，垂直于所述模板图像的为z轴，H为模板图像的像素宽度，L为模板图像的真实宽度；
根据获取的3D-2D特征匹配对计算降落点的位置和姿态。


4.根据权利要求2所述的全天候无人机降落方法，其特征在于，对所述标记进行降落点识别包括步骤：
对所述标记进行二值化处理，对二值化后的图像进行连通域聚类，得到多个子区域，所述多个子区域包括多个红外发射灯，剔除不包括所述红外发射灯的子区域，对剩下的子区域分别获取中心点的2D坐标，在获取的多个中心点中根据多个红外发射灯的排列方式找出每个红外发射灯的2D坐标Pti，i为红外发射灯个数；
在所述模板图像Im上建立降落坐标系，得出每个所述红外发射灯在所述降落坐标系中的3D坐标Pmi；所述降落坐标系原点为所述模板图像中心点，垂直于所述模板图像的为z轴；
根据获取的3D-2D特征匹配对计算降落点的位置和姿态。


5.一种全天候无人机降落系统，其特征在于，包括：
降落标志获取单元，用于无人机获取降落位置的降落标志，所述降落标志包括降落图案和标记，
降落图案识别单元，用于对所述降落图案进行降落点识别；
标记识别单元，用于对标记进行降落点识别；
融合单元，用于判断所述降落图案识别单元和所述标记识别单元是否识别成功；
若所述降落图案识别单元识别成功，所述标记识...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛曙源，吴煜锋，翁海敏，
申请(专利权)人：顺丰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44