[发明专利]从无人机拍摄移动图像的具有目标跟踪和定位的自主系统

权利要求书

1.一种用于拍摄移动图像的系统，包括设置有相机(C)的无人机(D)以及通过无线链路与所述无人机通信的地面站(T)，

所述无人机的位移由施加到所述无人机的推进单元或一组推进单元的飞行指令来限定，所述无人机被适配成自主地飞行以拍摄与所述地面站(T)一起移动的目标的移动图像，

所述系统包括：

用于在所述无人机和所述目标的所述位移期间调整所述相机(C)的视角以使得由所述相机拍摄的所述图像以所述目标为中心的装置；以及

用于生成所述飞行指令以控制所述无人机朝向所述目标的所述位移并且使得所述无人机与所述目标之间的距离和角位置满足所确定的规则的装置，

用于调整所述视角以及用于生成所述飞行指令的所述装置基于：

所述目标相对于所述无人机的GPS地理位置的GPS地理位置的确定，以及所述目标相对于与所述无人机相关联的主轴的所述角位置的确定，以及

对由对所述无人机的相机(C)相继地递送的所述图像的分析产生的信号和/或由所述目标产生并由所述无人机接收到的信号的分析，

所述系统的特征在于其还包括：

被适配成归并以下各项以便获得关于所述目标的地理位置的精细化信息的归并软件引擎(110-140)：

i)关于所述目标的地理位置的信息，所述信息还包括所述地理位置的不确定度的相关联的值，以及

ii)关于所述目标相对于与所述无人机相关联的主轴的所述角位置的信息，所述信息还包括所述角位置的不确定度的相关联的值，

并且所述系统的特征在于，所述归并软件引擎包括混合-坐标扩展卡尔曼滤波器，包括：

对所述目标移动的预测的模型敏感并基于以下各项来操作的预测单元(120)：

i)基于所述目标地理位置信息获得的目标位置和速度的经调整的估计，和

ii)基于所述角位置信息获得的所述目标位置和速度的经调整的估计，以及

iii)所述估计的相应的不确定度；

第一调整单元(110)，所述第一调整单元(110)接收所述目标地理位置和速度和来自所述预测单元(120)的对所述目标位置和速度的估计以及它们各自的不确定度作为输入，并递送所述目标位置和速度的经调整的值以及它们各自的不确定度作为输出；以及

第二调整单元(130)，所述第二调整单元(130)接收所述目标角位置和速度以及来自所述预测单元(120)的对所述目标角位置和速度的估计和它们各自的不确定度作为输入，并递送所述目标位置和速度的经调整的值以及它们各自的不确定度作为输出。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预测模型是恒定目标速度模型。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述归并软件引擎还包括转换单元(140)，所述转换单元(140)被适配成将以笛卡尔坐标生成的所述目标位置和速度信息转换成被转换为角坐标的对应信息，且反之亦然，并且所述第二调整单元(130)以角坐标来操作。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述归并软件引擎被适配成将以下各项中的至少一个附加信息段纳入考虑：关于所述目标的经测得的高度的信息；关于所述目标的经测得的加速度的信息；关于所述无人机与所述目标之间的经测得的距离的信息；以及关于由所述相机拍摄的所述图像中的缩放或缩放变化的附加信息。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，对由对所述无人机的相机相继地递送的所述图像的分析产生的信号和/或由所述目标产生并由所述无人机接收到的信号进行的分析的速率高于所述GPS地理位置被确定的速率。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，由对所述无人机的相机相继地递送的所述图像的分析产生的信号和/或由所述目标产生并由所述无人机接收到的信号是由所述无人机(D)的相机(C)生成的所述图像中的所述目标的位置的视觉信号，并且所述系统的特征在于，所述系统包括用于在所述相继的图像中定位并跟踪所述信号的位置的装置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述相机是鱼眼型的广角固定相机，并且所述系统的特征在于，用于调整所述相机的视角的所述装置被适配成对由所述相机拍摄的广角图像进行构图和处理。