[发明专利]一种基于无人机吊舱的目标追踪方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于无人机吊舱的目标追踪方法，包括步骤：对拍摄组件实时拍摄的图像数据进行处理，以判断运动目标当前是否在拍摄组件的拍摄视野内，若是，从图像数据中获取运动目标的运动信息，并根据当前运动轨迹和当前运动状态预测运动目标在第一预设时间段内的第一运动轨迹，根据第一运动轨迹调整拍摄组件的拍摄姿态，以使运动目标在拍摄组件的拍摄视野内；否则，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，再次判断出运动目标当前不在拍摄组件的拍摄视野内，机载计算机控制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，以及拍摄组件的拍摄姿态，以使运动目标在拍摄组件的拍摄视野内。

背景技术

飞行器，如无人飞行器(UAV)，可以搭载负载用以执行特殊的功能，如通过搭载摄像装置以捕获周围环境的影像，因此，经常用于执行监控、侦察、军事和民用的探索任务。

随着无人机近年来的不断发展，其应用场景越来越广泛，在电力巡线、交通救援、灾难救援等场景中发挥了巨大作用。例如，在灾难救援，不仅可以获取地面或低空的重要信息，如图像、地形、运动物体等信息，还可从中提取待救援目标精确的定位信息，以便于追踪待救援目标等任务。在一些情况下，甚至需要无人机持续追踪目标，尤其是，持续追踪运动目标的行进方向。

传统的运动目标追踪，是通过用户操作的远程控制终端或者设备发出的控制指令所实现，需要大量的人工参与。一方面，人工追踪的方式，在某些情况下可能会遇到困难，如由于运动目标与无人机都是处于运动状态，尤其是当运动目标的速度较快时，时常会因其运动超出拍摄视野而难于持续追踪；或者运动目标被遮挡。另一方面，人工追踪方式需要专门人员的持续专注力，以控制无人机所搭载的拍摄组件，然而，拍摄组件实际上与控制无人机飞行的用户相分离的，这就增加了无人机的空中摄影及其它应用的成本；并且救援工作都是争分夺秒的，并且都是山区或地理环境较为恶劣，行进路线比较艰险的，因此，若让运动目标随身携带无人机的遥控器等配件，这无疑增加了运动目标的工作。

有鉴于此，当前亟需一种能够自动持续追踪运动目标的方法。

发明内容

为部分地或一定程度地克服上述问题，本发明提供了一种基于无人机吊舱的目标追踪方法及装置，其能够在灾后救援等复杂环境下的运动目标的持续追踪。

本发明提供了一种目标追踪方法，其包括步骤：

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，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。

在一些实施例中，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。