[发明专利]利用影像深度信息提供避障的方法及无人飞行载具

说明书

技术领域

本发明涉及一种避障的方法及无人飞行载具，且特别是有关于一种利用影像深度信息提供避障的方法及无人飞行载具。

背景技术

无人飞行载具(UnmannedAerialVehicle,UAV)的操作模式大致上可分为手动操作模式及自动飞行模式。在自动飞行模式中，必须提供避障的方法使无人飞行载具可闪避障碍物以顺利抵达目的地。关于避障的方法，一般都需要对环境进行扫描或提供环境的各种参数(例如地理信息)以建立环境模型，并藉由参考环境模型来决定飞行路径以达到避障的目的。但是，建立及维持环境模型需花费大量时间。除此之外，根据环境模型来计算飞行路径的资料运算量庞大，故无人飞行载具必须要装载较高效能的处理器来计算飞行路径，增加成本负担。

发明内容

本发明是有关于一种利用影像深度信息提供避障的方法及无人飞行载具，可根据深度影像决定无人飞行载具的飞行方向及飞行距离以闪避障碍物。

根据本发明的一方面，提出一种利用影像深度信息提供避障的方法。利用影像深度信息提供避障的方法包括以下步骤:拍摄场景以取得场景的深度影像；根据深度影像决定飞行方向及飞行距；然后，根据飞行方向及飞行距离飞行。

其中在根据所述深度影像决定所述飞行方向的步骤中，包括：采用距离阈值来检查所述深度影像各个像素的深度值，依检查结果设置所述各个像素为安全属性或危险属性，并根据所述深度影像产生二值化影像；将所述二值化影像分割成多个区块；根据选取门槛，从所述多个区块中选择目标区块；以及根据所述目标区块在所述二值化影像中的位置决定所述飞行方向。

其中在采用所述距离阈值来检查所述深度影像各个像素的深度值的步骤中，包括：将每个所述像素的深度值转换成长度；以及判断所述长度是否小于所述距离阈值；其中当所述长度小于所述距离阈值时，将所述深度值设为最小深度值以表示所述危险属性，当所述长度大于或等于所述距离阈值时，将所述深度值设为最大深度值以表示所述安全属性，以产生所述二值化影像。

其中在根据所述选取门槛选择所述目标区块的步骤中，包括：分别计算所述区块中具所述危险属性的像素所占的比例；以及选择所述比例小于所述选取门槛的区块作为所述目标区块。

其中在根据所述深度影像决定所述飞行距离的步骤中，包括：平均所述目标区块中所有像素的深度值以得到深度平均值；将所述深度平均值转换成距离；以及将所述距离减去保留距离得到所述飞行距离。

其中在将所述二值化影像分割成多个所述区块的步骤之后，还包括：分别给予所述多个区块不同的优先权值；其中当选择的所述目标区块具有多个时，则依据所述优先权值选择多个所述目标区块其中之一。

其中在根据所述深度影像决定所述飞行方向及所述飞行距离的步骤中，当无法根据所述深度影像决定所述飞行方向时，则改变拍摄的方向。

根据本发明的另一方面，提出一种无人飞行载具。无人飞行载具包括影像拍摄单元及处理单元。影像拍摄单元拍摄场景以取得场景的深度影像。处理单元耦接至影像拍摄单元，根据深度影像决定飞行方向及飞行距离，以及根据飞行方向及飞行距离控制无人飞行载具飞行。

其中所述无人机还包括储存单元，所述处理单元用以采用距离阈值来检查所述深度影像各个像素的深度值，依检查结果在所述储存单元中设置所述像素为安全属性或危险属性，并根据所述深度影像产生二值化影像，所述处理单元将所述二值化影像分割成多个区块，根据选取门槛，从多个所述区块中选择目标区块，以及根据所述目标区块在所述二值化影像中的位置决定所述飞行方向。

其中所述处理单元用以将每个所述像素的深度值转换成长度，以及判断所述长度是否小于所述距离阈值；其中当所述长度小于所述距离阈值时，所述处理单元将所述深度值设为最小深度值以表示所述危险属性，当所述长度大于或等于所述距离阈值时，所述处理单元将所述深度值设为最大深度值以表示所述安全属性，以产生所述二值化影像。

其中所述处理单元用以分别计算多个所述区块中所述危险属性的像素所占的比例，并选择所述比例小于所述选取门槛的区块作为所述目标区块。

其中所述处理单元用以平均所述目标区块中所有像素的深度值以得到深度平均值，将所述深度平均值转换成距离，以及将所述距离减去保留距离得到所述飞行距离。

其中所述处理单元还用以分别给予所述区块不同的优先权值；其中当选择的所述目标区块具有多个时，则所述处理单元依据所述优先权值选择多个所述目标区块其中之一。