[发明专利]无人飞行器的飞行参数的测量方法及装置

权利要求书

1.一种无人飞行器的飞行参数的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取图像以及采集所述无人飞行器的角速度；

从当前帧图像中提取角点；

根据当前无人飞行器的所述角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域；

根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点；

根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度；

根据所述角点速度获取像素速度；

根据所述像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从当前帧图像中提取角点的步骤包括：

对当前帧图像进行金字塔分层；

求取金字塔分层后位于金字塔塔顶的所述当前帧图像的顶层图像层中各像素点沿水平方向和垂直方向的灰阶梯度；

根据沿水平方向和垂直方向的所述灰阶梯度获取所述当前帧图像的顶层图像层对应的积分图；

根据所述积分图获取所述当前帧图像的顶层图像层中各像素点的Harris得分并根据所述Harris得分的大小提取所述当前帧图像的角点，其中，所述角点为Harris得分大于预定阈值的像素点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据当前无人飞行器的所述角速度预估当前帧图像中各角点在前一帧图像中的预定区域的步骤包括：

对所述前一帧图像进行金字塔分层；

在所述当前帧图像和所述前一帧图像的时间间隔内积分采集到的所述角速度，以获取所述无人飞行器在所述时间间隔内的转动角度；

根据所述转动角度计算所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层上相对应的像素移动距离；

根据所述像素移动距离估计所述当前帧图像中各角点在所述前一帧图像的顶层图像层中的预定区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点的步骤包括：

从所述前一帧图像中提取角点；

在前一帧图像中判断与当前帧图像中各角点对应的预定区域内是否存在角点；

在前一帧的预定区域搜索与当前帧角点对应的角点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度的步骤包括：

根据所述当前帧图像中的各角点和所述前一帧图像的各角点依据金字塔光流法获取各角点在顶层图像层中的速度；

根据各角点在所述顶层图像层的速度依据所述金字塔光流法依次获取各角点在分层后其它各图像层中的速度，其中，所述角点在分层后位于金字塔塔底的图像层中的速度即为角点速度。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述角点速度获取像素速度的步骤包括：

获取各角点的所述角点速度的均值作为第一均值；

判断各角点的所述角点速度与所述第一均值的相关性；

获取与所述第一均值正相关的各角点的所述角点速度的均值作为第二均值，其中，所述第二均值即为像素速度。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述角点速度获取像素速度的步骤包括：

获取各角点的所述角点速度的直方图并对所述直方图进行低通滤波，其中，滤波后所述直方图得到的众数即为像素速度。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度的步骤包括：

根据所述角速度获取由于转动导致的转动像素速度；

通过所述角点速度获取的所述像素速度减去转动导致的所述转动像素速度获取所述无人飞行器由于平动引起的平动像素速度；

根据所述平动像素速度和所述无人飞行器的飞行高度获取所述无人飞行器的实际速度。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述从当前帧图像中提取角点的步骤、所述根据当前帧图像的角点位置从所述前一帧图像中的预定区域内搜索对应的角点的步骤以及所述根据所述当前帧图像的角点和所述前一帧图像对应的角点获取角点速度的步骤中：利用处理器的单指令多数据指令集对多个像素点进行同步计算。