[发明专利]捕获视频的方法、捕获视频的相关计算机程序和电子系统

说明书

技术领域

本发明涉及使用具有固定翼的无人机的板载摄像头来拍摄视频的方法，所述摄像头包括图像传感器，在飞行期间，所述无人机在无人机纵轴与无人机飞行方向之间具有漂移角。

特别地，固定翼无人机是“帆”型。以下，“无人机”指的是飞机上没有飞行员的飞机。无人机是自主独立的，利用自动驾驶仪以自主独立的方式驾驶，或通过自动驾驶仪远程协助进行驾驶，尤其是通过使用控制棒。本发明还涉及一种包括软件指令的计算机程序，该软件指令在由计算机运行时执行用于捕获视频的这种方法。

本发明还涉及一种用于捕获视频的包括固定翼无人机的电子系统，该摄像机包括无人机的板载图像传感器，在飞行期间，无人机在无人机纵轴与无人机飞行方向之间具有漂移角。

背景技术

可以为无人机提供执行特定任务的设备。特别是，可以将无人机配备具有图像传感器的摄像头以拍摄视频。

传统上，摄像头指向的方向对应于无人机的纵轴。换句话说，在没有风的情况下，无人机的板载摄像头的目标方向对应于飞行方向。

在侧风的作用下，侧向力施加至无人机体(机身)。为了弥补风引起的横向力并防止无人机远离其路线，用户或自主独立飞行中的自动驾驶必须在无人机的纵轴与其飞行方向之间产生漂移角。然后，摄像头的观看方向相对于无人机的飞行方向偏移该漂移角。

在另一情况下，当发生阵风时，用户或自动驾驶员没有时间弥补阵风引起的横向力，并且无人机的纵轴及其飞行方向偏移了漂移角。然后，摄像头的观看方向相对于无人机的飞行方向偏移。

因此，当固定翼无人机在风的影响或对风的补偿下飘移时，摄像头的观察轴不再位于无人机的实际飞行方向的轴上。

无人机的纵轴与其飞行方向之间的这种漂移使用户的驾驶能力恶化，用户在“沉浸式驾驶”配置中无法确定其正在驾驶的无人机的飞行轨迹，并且在适用时无法校正其驾驶以到达目标目的地。

由于在无人机的该实际飞行轨迹上有时存在障碍物这一事实，因此在存在风的情况下对无人机的轨迹缺乏这种了解也是有问题的。

结果，当固定翼无人机在用户的可视范围之外时，或者当用户本质上将其驾驶基于摄像头拍摄的图像的实时回放时，将不能避免这些种障碍，这将导致飞行和拍摄中断，甚至在与障碍物碰撞或坠毁的情况下导致固定翼无人机的故障。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种使用固定翼式无人机的板载摄像头捕获视频的方法，该摄像头包括允许用户在存在风的情况下优化其驾驶的图像传感器。

为此，本发明涉及一种使用具有固定翼式的无人机的板载摄像头来捕获视频的方法，该摄像头包括图像传感器，在飞行期间，该无人机在无人机的纵轴和无人机的飞行方向之间具有漂移角，所述方法包括：

-确定无人机的漂移角；和

-通过与尺寸相对于图像传感器的尺寸得到减小的区域对应的图像获取来获得视频，所述区域的位置确定为所述无人机的漂移角的函数。

根据本发明的用于捕获视频的方法使得使用固定翼无人机的板载摄像头获得的视频的轴保持在飞行方向上，而不是固定翼无人机的纵轴方向上。

换句话说，根据本发明的方法允许基于侧风的强度来瞬时虚拟调整固定翼无人机的板载摄像头的目标方向。

此外，用户通过其正在观看的图像直接感知侧风对无人机的实际轨迹的影响，并且在需要的情况下校正其驾驶，以便弥补风引起的漂移的影响，以达到目标飞行方向并避免该实际轨迹上的障碍物。

根据本发明的其它有利方面，视频捕获方法包括单独考虑或根据所有技术上可能组合的以下特征中的一个或多个：

-摄像头包括与图像传感器相关联的鱼眼透镜，

-其位置被确定为所述漂移角的函数的区域配置为捕获所述无人机的板载图像传感器沿着与无人机的飞行方向平行的观察方向所拍摄的场景的区域，

-其位置被确定为漂移角(α)的函数的区域和不存在无人机漂移的情况下获得的区域具有非零交集，

-计算区域的位置，使得与摄像头的整个视野对应的窗口相对于没有漂移的窗口围绕无人机的偏转轴旋转了无人机的漂移角α。

-漂移角的确定包括：

-确定无人机的纵轴与磁北之间的角度，

-确定作为以下的函数的漂移角：

ο无人机的纵轴与磁北之间的角度，以及

ο无人机的飞行方向，

-获得视频包括从图像传感器的整个表面区域获得图像数据，随后是输送完全对应于该区域的视频图像的图像数据的数字处理。