[发明专利]一种无人机辅助降落方法

说明书

技术领域

本发明涉及无人机降落技术，具体涉及的是一种无人机辅助降落方法，主要用于提高无人机降落时的准确度和安全性。

背景技术

近几年来，随着无人机行业飞速发展，无人机的飞行安全尤为重要。无人机降落阶段是事故的高发阶段，尤其是对于体积大、重量大、成本高的行业无人机而言，它们通常在比较恶劣的环境下执行任务，例如风浪较大的船上，需要精确且安全的降落。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种提高无人机降落时的准确度和安全性的无人机辅助降落方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种无人机辅助降落方法，包括步骤：

在待降落场地设置图像；

通过无人机端采集所述图像，利用图像处理算法对采集到的图像进行处理，并生成与图像所在地对应的位置和方向坐标，然后将坐标发送给飞行控制端；

飞行控制端根据坐标对无人机进行降落控制，使其降落在待降落场地区域。

优选地，所述图像中包含有二维码，采集所述二维码并对其进行图像处理。

优选地，对二维码进行图像处理包括：

对二维码进行图像灰度化和二值化处理；

提取二值图中的轮廓，并对轮廓进行筛选去除；

计算二维码的正方向相对于图像的X/Y轴的夹角；

计算降落点坐标。

优选地，提取二值图中的轮廓，并对轮廓进行筛选去除的方法包括：

根据轮廓形状，对轮廓进行多边形近似，对不满足四边形的轮廓进行去除；

根据轮廓大小，对轮廓单位像素小于设定阈值时，判断其为噪声轮廓，进行去除。

优选地，计算二维码的正方向相对于图像的X/Y轴的夹角包括：

将二维码轮廓进行透视变换，恢复二维码原本的正方形形状，然后对二维码进行解码。

优选地，计算降落点坐标包括：

对经过轮廓筛选后的二维码轮廓，再次进行多边形近似，得到四边形的四个顶点；

将四边形四个顶点围成的几何中心确定为最终坐标点。

优选地，所述二维码中包含有标志码，采集所述标志码并对其进行图像处理。

优选地，对标志码进行图像处理包括：

对标志码进行图像灰度化和二值化处理；

提取二值图中的轮廓，并对轮廓进行筛选去除；

计算标志码的正方向；

计算降落点坐标。

优选地，计算标志码的正方向包括：

在标志码内部设定一个黑色圆点作为判断标志码方向的标志；

对获取的标志码轮廓进行多边形近似，得到四边形的四个顶点；

在每个顶点的周围设置感兴趣区域，然后对每个感兴趣区域再次进行轮廓检测，如检测到圆形轮廓，则该区域所对应的顶点则为圆点所邻近的顶点。

优选地，计算降落点坐标包括：

将标志码设置成长宽比为3:1的矩形；

标志码几何中心点向黑色圆点所邻近的短边方向平移1/6个长边距离为降落坐标点。

本发明提供的无人机辅助降落方法，在无人机降落过程中，利用无人机的机载摄像头垂直向下拍摄，以获取地面降落区域中的二维码及标志码图像，通过对二维码及标志码进行图像算法处理，对应获取像素坐标和方向，然后反馈给飞行控制端，飞行控制端根据对地高度、摄像头视场角、相机焦距信息，解算出飞机相对于码的水平距离和方向，控制飞机进行精准降落。与现有技术相比，本发明实现了无人机的精准降落，提高了无人机降落时的准确度、安全性和降落的可靠性。

附图说明

图1为本发明辅助降落场景示意图；

图2为本发明二维码示意图；

图3为本发明标志码示意图；

图4为本发明二维码图像处理流程图；

图5为本发明标志码图像处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明利用图像处理技术，在降落场地设计专用的降落标识；降落阶段，通过无人机的机载端摄像头采集图像并实时处理，并将结果反馈给飞行控制端，最终通过飞行控制端控制而达到使无人机平稳降落的目的。