[发明专利]自动检测和规避系统

说明书

自动检测和规避系统。总体上，本公开的特定示例提供一种用于载具的检测和规避系统。根据各种示例，该检测和规避系统包括成像单元，其被配置为在第一相机通道处获得视野的第一图像。该第一相机通道过滤一波长的辐射，其中所述视野中的一个或更多个对象没有发射所述波长的辐射。该检测和规避系统还包括：处理单元，其被配置为从成像单元接收第一图像并检测其中的一个或更多个对象；以及通知单元，其被配置为将基于所检测到的一个或更多个对象确定的碰撞危险信息传送给载具的引航控制系统。因此，引航控制操纵载具以规避所检测到的对象。

技术领域

本公开总体上涉及碰撞检测和规避系统，更具体地讲，涉及利用阈值图像来自动碰撞检测和规避的系统和方法。

背景技术

无人驾驶空中载具(UAV)、遥控引航或自引航飞行器经常负责执行超出传统监视和目标跟踪的各种功能。UAV尽管小且重量轻，但是可承载相机、传感器、通信设备或其它有效载荷。然而，为了在共享空域中安全地操作，UAV需要距所有类型的空中碰撞危险(例如，有人驾驶飞行器、其它UAV、鸟类和低空障碍物)安全距离自己引航。

诸如交通碰撞规避系统(TCAS)和自动相关监视-广播(ADS-B)的传统自动检测和规避系统对于尺寸相对较小的载具或UAV而言可能不切实际。特别是，在UAV上使用这些传统设备可能给UAV的非常有限的设备承载能力带来显著的重量和功耗。此外，诸如TCAS和应答机的设备的成本高。另外，标准TCAS设备无法与未配备配套设备的非协作飞行或静止(非移动)对象交互。因此，在这些情况下，标准TCAS设备无法引导UAV远离碰撞。

因此，需要用于UAV的紧凑、重量轻且经济的机载碰撞检测和规避系统以自动地检测并规避空中交通碰撞。

发明内容

以下呈现本公开的简要总结以便提供本公开的特定示例的基本理解。本发明内容不是本公开的广泛概述，并且其并非标识本公开的关键/重要要素或划定本公开的范围。其唯一目的是以简化形式呈现本文所公开的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

总体来说，本公开的特定示例提供了用于碰撞检测和规避的系统、方法和载具。根据各种示例，提供了一种用于载具的检测和规避系统，其包括被配置为在第一相机通道处获得视野的第一图像的成像单元。第一相机通道过滤一波长的辐射，其中视野中的一个或更多个对象不发射该波长的辐射。该检测和规避系统还包括：处理单元，其被配置为从成像单元接收第一图像并检测其中的一个或更多个对象；以及通知单元，其被配置为将基于所检测到的一个或更多个对象确定的碰撞危险信息传送给载具的引航控制系统。

在一些示例中，该检测和规避系统的第一相机通道过滤辐射的波长在紫外线(UV)范围内，并且第一相机通道利用具有在紫外线范围内的带通波长范围的滤光器来过滤辐射。

在一些示例中，该检测和规避系统的第一图像的处理包括地平线检测。在一些示例中，地平线检测包括通过添加邻近像素以包括从地平线区域的边缘延伸的地面对象来使地平线区域生长。

在一些示例中，利用连通组件标记(CCL)来检测所述一个或更多个对象。在一些示例中，第一图像的处理还包括按照标准从所检测到的一个或更多个对象选择以排除不太可能是碰撞危险的对象。

在一些示例中，该检测和规避系统还包括分析单元，其被配置用于基于所检测到的一个或更多个对象确定碰撞危险信息。在一些示例中，分析单元包括学习机制以在识别时对所述一个或更多个对象进行分类。

在一些示例中，成像单元还被配置为在第二相机通道处获得基本上相同的视野的第二图像，该第二相机通道不过滤所述波长的辐射。处理单元被配置为在第一图像中标识与所述一个或更多个对象对应的一个或更多个第一区域，并且在第二图像中标识与所述一个或更多个第一区域对应的一个或更多个第二区域。该检测和规避系统还包括分析单元，其被配置为基于一个或更多个第一区域和一个或更多个第二区域来确定碰撞危险信息。在一些示例中，第二图像是彩色图像。