[发明专利]一种无人机多阶段定点定向降落的视觉方法及系统

说明书

本发明涉及一种无人机多阶段定点定向降落的视觉方法及系统。先根据面积较大的第一标记的特征点的第一位置信息对无人机的降落点进行定位，当无人机降落过程到一定高度无法采集到第一标记的整体图像信息，进而无法通过第一标记的图像信息精确定位第一标记特征点的位置时，依靠面积较小的第二标记特征点的第二位置信息及所述第一标记的特征点与所述第二标记的特征点之间的设定距离重新精确定位所述第一标记特征点的位置，使无人机降落过程中能够全程准确定位无人机降落点的位置，引导无人机实现定点降落。

技术领域

本发明属于无人机控制技术领域，尤其涉及一种无人机多阶段定点定向降落的视觉方法及系统。

背景技术

目前无人机降落多采用GPS定位或采用一个标记图像进行辅助降落，存在以下几点局限性:

1、GPS定位精度存在较大误差(2-5m)、易被干扰且GPS信息容易出现丢失，这会导致无人机定点降落误差较大；

2、只有一个标记图像，需要将相机采集该标记的整体图像，识别图像中心点，才能实现精确降落，即需要将相机对准该该标记才能实现精确降落。但是，当无人机飞行高度较大时，为了相机能够采集到标记的整体图像，标记图像的面积一般较大；当无人机下降到一定高度后相机便无法采集该标记的整体图像，导致无法识别图像中心点，无人机会在空中相对降落点出现尺度漂移等情况。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无人机多阶段定点定向降落的视觉方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种无人机多阶段定点定向降落的视觉方法，包括以下步骤：

采集无人机待降落场地第一标记的图像信息，其中，所述待降落场地内还设置第二标记；

根据所述第一标记的图像信息生成所述第一标记特征点的第一位置信息，以供无人机以所述第一标记特征点的第一位置信息为降落点进行降落，直至无法采集到所述第一标记的图像信息；

采集无人机待降落场地所述第二标记的图像信息；

根据所述第二标记的图像信息生成所述第二标记特征点的第二位置信息，并根据所述第二标记特征点的第二位置信息及所述第一标记的特征点与所述第二标记的特征点之间的设定距离定位所述第一标记特征点的第一位置信息，以供无人机以所述第一标记特征点的第一位置信息为降落点进行降落。

进一步的，所述的无人机多阶段定点定向降落的视觉方法，还包括：

采集无人机距离降落场地的高度信息；

将所述高度信息与预设高度进行比对，若所述高度信息不小于预设高度，则进行所述第一标记的图像信息的采集，若所述高度信息小于预设高度，则进行所述第二标记的图像信息的采集。

根据所述第一标记的图像信息生成所述第一标记特征点的第一位置信息，以供无人机以所述第一标记特征点的第一位置信息为降落点进行降落，包括：

根据所述第一标记的图像信息生成所述第一标记特征点的第一位置信息，所述第一标记特征点的第一位置信息是基于降落场地建立的第一坐标系的第一位置信息；

基于摄像机的内参矩阵生成的第一坐标系与基于摄像机建立的第二坐标系位置信息转换的第一预设转换关系，根据所述第一预设转换关系，将所述第一标记特征点的第一坐标系的第一位置信息转换成相应所述第二坐标系的第一位置信息；

基于第二坐标系与第三坐标系位置信息转换的第二预设转换关系，将所述第一标记特征点的所述第二坐标系的第一位置信息转换成相应所述第三坐标系的第一位置信息，以供无人机以所述第一标记特征点的第三坐标系的第一位置信息为降落点进行降落。

根据所述第二标记的图像信息生成所述第二标记特征点的第二位置信息，包括：