[发明专利]一种基于无人机吊舱的目标追踪方法及装置

权利要求书

1.一种基于无人机吊舱的目标追踪方法，其特征在于，所述目标为在复杂环境下处于运动状态的运动目标，所述方法包括步骤：

S0，机载计算机对拍摄组件实时拍摄的图像数据进行处理，以判断待追踪的运动目标当前是否在所述拍摄组件的拍摄视野内，若是，执行步骤S1，否则，执行步骤S2；

S1，机载计算机从所述图像数据中获取所述运动目标的运动信息，并根据所述运动信息中的当前运动轨迹和当前运动状态预测所述运动目标在第一预设时间段内的第一运动轨迹，执行步骤S3；

S2，机载计算机控制无人机沿运动目标当前的进行路径继续飞行第二预设时间，且当经过第二预设时间后，再次判断出所述运动目标当前不在所述拍摄组件的拍摄视野内时，执行步骤S4；

S3，机载计算机根据所述第一运动轨迹调整所述拍摄组件的拍摄姿态，以使所述运动目标在所述拍摄组件的拍摄视野内；

S4，机载计算机控制所述无人机根据预存的最高优先级的备选行径路径调整飞行航向，以及所述拍摄组件的拍摄姿态，以使所述运动目标在所述拍摄组件的拍摄视野内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括步骤：

机载计算机以所述图像数据的中心为原点构建二维坐标系，得到所述运动目标在所述图像数据中的第一相对位置；

机载计算机根据所述第一相对位置、所述无人机的当前实际位置和当前飞行速度计算得到所述运动目标相对于所述无人机的第二相对位置和相对速度；

根据所述第二相对位置和所述相对速度计算所述运动目标的当前坐标位置、当前速度和当前运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括步骤：

机载计算机以所述图像数据的中心为原点构建二维坐标系，得到所述运动目标在所述图像数据中的第一相对位置；

机载计算机根据所述第一相对位置计算得到所述运动目标的当前坐标位置；

机载计算机根据所述运动目标的当前坐标位置和历史坐标位置计算得到所述运动目标的当前速度和当前运动轨迹。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述运动目标的当前坐标位置的步骤，具体包括步骤：

获取拍摄组件当前的拍摄角度，并根据所述拍摄角度和所述第一相对位置，得到无人机的方位角；

获取所述图像数据中所述运动目标的像素大小，并根据所述像素大小计算得到所述运动目标与所述无人机的相对距离；

根据所述方位角和所述相对距离计算得到所述运动目标的当前坐标位置；和/或，

计算所述运动目标的当前速度的步骤，具体包括步骤：

根据所述飞行速度和所述相对速度计算所述运动目标的当前速度；和/或，

计算所述运动目标的当前运动轨迹的步骤，具体包括步骤:

根据在第二预设时间段内拍摄得到的每一张图像数据中所述运动目标的第一相对位置计算得到所述运动目标的相对运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述当前运动轨迹和当前运动状态预测第一预设时间段内的第一运动轨迹的步骤，具体包括步骤：

根据所述运动目标的当前运动轨迹与当前运动状态，将所述运动目标在所述图像数据中速度划分为水平、垂直两个速度分量；

将速度分量最大梯度变化方向确定运动轨迹。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

机载计算机根据所述拍摄组件实时拍摄的图像数据对所述拍摄姿态进行修正；和/或，

机载计算机根据所述运动信息和所述拍摄组件最新的拍摄姿态预测所述运动目标在第二预设时间段内的第二运动轨迹；

机载计算机根据所述第二运动轨迹调整飞行航线，以保证持续追踪。

7.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

机载计算机根据无人机的飞行数据、所述拍摄组件实时拍摄的图像数据，以及所述拍摄组件最新的拍摄姿态实时修正所述无人机的飞行航线。