本發(fā)明涉及無(wú)人機(jī)控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種規(guī)避障礙物的方法及裝置。

背景技術(shù)：

無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”，英文縮寫為“UAV”，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。無(wú)人機(jī)，是一種具有多個(gè)旋翼軸的無(wú)人駕駛飛機(jī)。其通過(guò)每個(gè)軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)旋翼，從而產(chǎn)生升推力。無(wú)人機(jī)引擎環(huán)繞著飛機(jī)機(jī)身設(shè)計(jì)，當(dāng)任意一個(gè)螺旋槳遭到損壞時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致墜機(jī)的致命問(wèn)題。

因此為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的安全飛行，在現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人機(jī)的輔助駕駛，主要是通過(guò)陀螺儀、GPS、空速頭等傳感器的方式，保持無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)的平穩(wěn)，以及空間位置的轉(zhuǎn)移等，因而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的無(wú)人駕駛和輔助駕駛員操縱飛機(jī)的功能。但是現(xiàn)有技術(shù)只能對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行方向或者特定方面對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行規(guī)避障礙等，而不能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)障礙物規(guī)避和動(dòng)態(tài)目標(biāo)鎖定，無(wú)法對(duì)無(wú)人機(jī)上、下、左、右、前、后方向?qū)嵤?20°(全方位)保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種規(guī)避障礙物的方法及裝置以解決動(dòng)態(tài)障礙物鎖定、動(dòng)態(tài)障礙物規(guī)避及無(wú)人機(jī)的720°保護(hù)的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的第一較佳實(shí)施例提供一種規(guī)避障礙物的方法，應(yīng)用于相互通信連接的無(wú)人機(jī)及輔助駕駛設(shè)備，該方法包括：

無(wú)人機(jī)獲取全景圖像，發(fā)送全景圖像給輔助駕駛設(shè)備；

輔助駕駛設(shè)備接收全景圖像，對(duì)全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景及物體；

對(duì)全景圖像中無(wú)人機(jī)飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別，在存在障礙物時(shí)，發(fā)送障礙物的方位信息給無(wú)人機(jī)；

無(wú)人機(jī)對(duì)障礙物所在的方位進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離；

無(wú)人機(jī)根據(jù)障礙物的方位和障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離，規(guī)避障礙物。

本發(fā)明的第二較佳實(shí)施例還提供一種規(guī)避障礙物的方法，應(yīng)用于與輔助駕駛設(shè)備通信連接的無(wú)人機(jī)，該方法包括：

獲取全景圖像，發(fā)送全景圖像給輔助駕駛設(shè)備，由輔助駕駛設(shè)備對(duì)獲取的全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景及物體，對(duì)全景圖像中無(wú)人機(jī)飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別；

接收輔助駕駛設(shè)備發(fā)送的障礙物的方位信息；

對(duì)障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離；

根據(jù)障礙物的方位和障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離，規(guī)避障礙物。

本發(fā)明的第三較佳實(shí)施例還提供一種規(guī)避障礙物的裝置，應(yīng)用于與輔助駕駛設(shè)備通信連接的無(wú)人機(jī)，該裝置包括：

獲取模塊，用于獲取全景圖像，發(fā)送全景圖像給輔助駕駛設(shè)備，由輔助駕駛設(shè)備對(duì)獲取的全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景及物體，對(duì)全景圖像中無(wú)人機(jī)飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別；

接收模塊，用于接收輔助駕駛設(shè)備發(fā)送的障礙物的方位信息；

距離探測(cè)模塊，用于對(duì)障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離；

規(guī)避模塊，用于根據(jù)障礙物的方位和障礙物與無(wú)人機(jī)之間的距離，規(guī)避障礙物。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法及裝置，具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法及裝置，通過(guò)運(yùn)用全景光學(xué)圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)上方下方全景圖像，保證了無(wú)人機(jī)周圍所有視野均被監(jiān)控，然后對(duì)全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析識(shí)別出障礙物。探測(cè)無(wú)人機(jī)與障礙物之間的距離。然后根據(jù)識(shí)別的障礙物以及距離信息，控制無(wú)人機(jī)規(guī)避障礙物，具有能鎖定并規(guī)避動(dòng)態(tài)障礙物以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)720°保護(hù)的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)與輔助駕駛設(shè)備的交互示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)的方框示意圖；

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法的流程圖；

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法的流程圖；

圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的裝置的功能模塊框圖。

圖標(biāo)：100-無(wú)人機(jī)；200-輔助駕駛設(shè)備；300-網(wǎng)絡(luò)；110-規(guī)避障礙物的裝置；111-存儲(chǔ)器；112-存儲(chǔ)控制器；113-處理器；114-通信單元；1101-獲取模塊；1102-接收模塊；1103-距離探測(cè)模塊；1104-規(guī)避模塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)100與輔助駕駛設(shè)備200通信的交互示意圖。所述無(wú)人機(jī)100可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)300與所述輔助駕駛設(shè)備200進(jìn)行通信，以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)100與輔助駕駛設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)通信或交互。

所述無(wú)人機(jī)100可以是，但不限于，多旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)、傘翼無(wú)人機(jī)等等。所述無(wú)人機(jī)100上可以安裝有自動(dòng)駕駛儀、控制裝置等硬件設(shè)備。

所述無(wú)人機(jī)100包括機(jī)身及機(jī)翼。機(jī)身內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置、無(wú)線通訊裝置、電源等等。無(wú)線通訊裝置用于無(wú)人機(jī)100與輔助駕駛設(shè)備200進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。比如，無(wú)人機(jī)100的飛行信息可以通過(guò)無(wú)線通訊裝置傳送給輔助駕駛設(shè)備200。無(wú)人機(jī)100也可以通過(guò)無(wú)線通訊裝置接收所述輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的控制指令。

無(wú)人機(jī)100上設(shè)置有云臺(tái)，用于搭載其他設(shè)備，如圖像采集裝置(比如，光學(xué)攝像頭)、測(cè)距儀器(比如，雷達(dá))等。通過(guò)改變?cè)婆_(tái)的方向，可以改變圖像采集的視野和測(cè)距的范圍。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，圖2為所述無(wú)人機(jī)100的方框示意圖。所述無(wú)人機(jī)100包括規(guī)避障礙物的裝置110、所述存儲(chǔ)器111、存儲(chǔ)控制器112、處理器113及通信單元114各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過(guò)一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。所述避障礙物的裝置110包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器111中或固化在所述無(wú)人機(jī)100的操作系統(tǒng)(operating system，OS)中的軟件功能模塊。所述存儲(chǔ)器111存儲(chǔ)有所述無(wú)人機(jī)100用于進(jìn)行壁障路徑計(jì)算的應(yīng)用程序。所述處理器113用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器111中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如所述規(guī)避障礙物的裝置110所包括的軟件功能模塊及計(jì)算機(jī)程序等。

其中，所述存儲(chǔ)器111可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲(chǔ)器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲(chǔ)器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲(chǔ)器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲(chǔ)器111用于存儲(chǔ)程序，所述處理器113在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序。所述處理器113以及其他可能的組件對(duì)存儲(chǔ)器111的訪問(wèn)可在所述存儲(chǔ)控制器112的控制下進(jìn)行。

所述處理器113可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。上述的處理器113可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor，NP)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規(guī)的處理器等。

所述通信單元114用于通過(guò)所述網(wǎng)絡(luò)300建立所述無(wú)人機(jī)100與輔助駕駛設(shè)備200之間的通信連接，從而實(shí)現(xiàn)所述無(wú)人機(jī)100與所述輔助駕駛設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)通信。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法的流程圖，所述方法應(yīng)用于相互連接通信的無(wú)人機(jī)100及輔助駕駛設(shè)備200，下面將對(duì)規(guī)避障礙物的方法具體流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

步驟S111，無(wú)人機(jī)100獲取全景圖像，發(fā)生全景圖像給輔助駕駛設(shè)備200。

在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100可以通過(guò)設(shè)置兩個(gè)全景光學(xué)相機(jī)進(jìn)行所述無(wú)人機(jī)100周邊全景圖像的采集。具體地，所述兩個(gè)全景光學(xué)相機(jī)的設(shè)置位置可以是相對(duì)的，以便于實(shí)現(xiàn)無(wú)死角的圖像采集。在本實(shí)施例中，優(yōu)選地，其中一個(gè)全景光學(xué)相機(jī)設(shè)置于所述無(wú)人機(jī)100的螺旋槳一側(cè)用于獲取天空的圖像，另一個(gè)全景光學(xué)相機(jī)設(shè)置于所述無(wú)人機(jī)100的腹部用于獲取地面的圖像。在設(shè)置全景光學(xué)相機(jī)時(shí)，還應(yīng)避免無(wú)人機(jī)100的自身部件身部件遮擋所述全景光學(xué)相機(jī)的圖像采集視野。將兩個(gè)全景光學(xué)相機(jī)采集的圖像進(jìn)行合并，即得到所述無(wú)人機(jī)100的全景圖像。將獲取的全景圖像再通過(guò)無(wú)線通訊裝置傳送給輔助駕駛設(shè)備200。

步驟S112，輔助駕駛設(shè)備200接收全景圖像，對(duì)全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景和物體。

在本實(shí)施例中，輔助駕駛設(shè)備200采用深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)所述全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，以獲得所述全景圖像下的場(chǎng)景及物體。

其中，所述深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是模式識(shí)別中常見(jiàn)的識(shí)別算法。通過(guò)所述深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法所述輔助駕駛設(shè)備200可以分辨出無(wú)人機(jī)100所處的場(chǎng)景(比如，天空、城市或沙漠等)。同時(shí)還可以識(shí)別出該場(chǎng)景下的物體(比如，人、動(dòng)物及電桿等)。

步驟S113，對(duì)全景圖像中無(wú)人機(jī)100飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別，在存在障礙物時(shí)，發(fā)送障礙物的方位信息給無(wú)人機(jī)100。

在所述輔助駕駛設(shè)備200進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析后，所述輔助駕駛設(shè)備200對(duì)所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑周邊的場(chǎng)景中的障礙物進(jìn)行障礙物識(shí)別。

具體地，在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100預(yù)設(shè)有一飛行路徑。無(wú)人機(jī)100在所述飛行路徑上飛行，所述輔助駕駛設(shè)備200接收全景圖像后，對(duì)所述飛行路徑進(jìn)行障礙物識(shí)別，當(dāng)所述飛行路徑及所述飛行路徑附近存在障礙物的時(shí)候，再將障礙物的方位信息發(fā)送給無(wú)人機(jī)100。

步驟S114，無(wú)人機(jī)100對(duì)障礙物所在的方位進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離。

具體地，在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100上設(shè)置有云臺(tái)，所述連續(xù)波雷達(dá)固定連接在所述云臺(tái)上。其中，所述連續(xù)波雷達(dá)為連續(xù)發(fā)射電磁波的雷達(dá)。連續(xù)波雷達(dá)具有對(duì)相當(dāng)距離內(nèi)的具有任何速度的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)速的特點(diǎn)。優(yōu)選地，本實(shí)施例可以采用毫米連續(xù)波雷達(dá)，進(jìn)行障礙物的距離探測(cè)。

所述無(wú)人機(jī)100在接收到所述輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物所在的方位后，調(diào)整所述云臺(tái)使所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)所述障礙物所在的方位。當(dāng)所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)所述障礙物后，所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)所述障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到所述障礙物與所述無(wú)人機(jī)100之間的距離。

步驟S115，所述無(wú)人機(jī)100根據(jù)障礙物的方位和障礙物與所述無(wú)人機(jī)100之間的距離，規(guī)避障礙物。

無(wú)人機(jī)100根據(jù)所述障礙物的方位和距離，規(guī)避障礙物。在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100通過(guò)接收到的所述輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物的方位和障礙物與所述無(wú)人機(jī)100之間的距離，判斷飛行路徑的周圍是否存在障礙物。

若不存在障礙物，則無(wú)人機(jī)100繼續(xù)按照預(yù)設(shè)的飛行路徑前行。

若存在障礙物時(shí)，則監(jiān)測(cè)障礙物的飛行狀態(tài)和飛行軌跡，并判斷當(dāng)所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)是否會(huì)與障礙物相撞，若存在相撞的可能時(shí)，調(diào)整所述無(wú)人機(jī)100的飛行速度或飛行路徑對(duì)所述障礙物進(jìn)行規(guī)避。

具體地，當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的前方時(shí)，判斷障礙物是否為靜止。當(dāng)障礙物為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述無(wú)人機(jī)100進(jìn)行減速，直到懸停，由輔助駕駛?cè)藛T操縱所述輔助駕駛設(shè)備200使所述無(wú)人機(jī)100規(guī)避障礙物。在障礙物為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)會(huì)是否與障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行。若會(huì)相撞，則改變無(wú)人機(jī)100的飛行速度或飛行路徑。

在本實(shí)施例中，改變的飛行速度或飛行路徑可以通過(guò)采用貪心算法和高度優(yōu)先的策略計(jì)算得到。其中，貪心算法是一種獲取局部最優(yōu)解的算法，貪心算法為一現(xiàn)有算法在此不再贅述。所述高度優(yōu)先是指在存在多條規(guī)避障礙物的路徑時(shí)，上升進(jìn)行規(guī)避的路線優(yōu)于下降進(jìn)行規(guī)避的路線，下降進(jìn)行規(guī)避的路線優(yōu)于在水平面的其他方向進(jìn)行規(guī)避的路線。

具體地，當(dāng)所述無(wú)人機(jī)100需要規(guī)避障礙物時(shí)，首先判斷無(wú)人機(jī)100的上下方是否有障礙物，若上方和下方均無(wú)障礙物，則上升規(guī)避；若上方和下方其中一方有障礙物，則向沒(méi)有障礙物一方進(jìn)行規(guī)避；若上方和下方均有障礙物，要么重新規(guī)劃行駛路徑、要么通過(guò)加速前行或者進(jìn)行迫降的方式實(shí)現(xiàn)障礙物規(guī)避。

當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的后方時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)是否與會(huì)后方障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行。若會(huì)相撞，則結(jié)合障礙物的運(yùn)行方向及行進(jìn)速度計(jì)算其和所述無(wú)人機(jī)100發(fā)生碰撞的位置，通過(guò)貪心算法及高度優(yōu)先的策略找到最優(yōu)規(guī)避路線進(jìn)行規(guī)避。具體地，可以選取上下左右最寬敞的方向進(jìn)行規(guī)避。

當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的側(cè)方時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)會(huì)是否與側(cè)方障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行；若會(huì)相撞，則旋轉(zhuǎn)雷達(dá)測(cè)量側(cè)方障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離，則結(jié)合障礙物的運(yùn)行方向及行進(jìn)速度計(jì)算其和所述無(wú)人機(jī)100發(fā)生碰撞的位置。通過(guò)貪心算法及高度優(yōu)先的策略找到最優(yōu)規(guī)避路線進(jìn)行規(guī)避。具體地，可以選取上下最寬敞方向躲避，若上下方向無(wú)法躲避，則加速前進(jìn)躲避。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D4，圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法的流程圖，所述方法應(yīng)用于與輔助駕駛設(shè)備200通信連接的無(wú)人機(jī)100。下面對(duì)規(guī)避障礙物的方法的具體流程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

步驟S211，無(wú)人機(jī)100獲取全景圖像，發(fā)送全景圖像給輔助駕駛設(shè)備200，由輔助駕駛設(shè)備200對(duì)獲取的全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景及物體，對(duì)全景圖像中無(wú)人機(jī)100的飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別。

具體地，無(wú)人機(jī)100通過(guò)全景光學(xué)相機(jī)獲取全景圖像后，將全景圖像的數(shù)據(jù)傳給輔助駕駛設(shè)備200，輔助駕駛設(shè)備200接收到無(wú)人機(jī)100獲取的全景圖像，輔助駕駛設(shè)備200采用深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)所述全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，以獲得所述全景圖像下的場(chǎng)景及物體。

其中，所述深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法是模式識(shí)別中常見(jiàn)的識(shí)別算法。通過(guò)所述深度學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法所述輔助駕駛設(shè)備200可以分辨出無(wú)人機(jī)100所處的場(chǎng)景(比如，天空、城市或沙漠等)。同時(shí)還可以識(shí)別出該場(chǎng)景下的物體(比如，人、動(dòng)物及電桿等)。

所述無(wú)人機(jī)100預(yù)設(shè)有一飛行路徑。無(wú)人機(jī)100在所述飛行路徑上飛行，所述輔助駕駛設(shè)備200接收全景圖像后，對(duì)所述飛行路徑進(jìn)行障礙物識(shí)別，當(dāng)所述飛行路徑及所述飛行路徑附近存在障礙物的時(shí)候，再將障礙物的方位信息發(fā)送給無(wú)人機(jī)100。

步驟S212，所述無(wú)人機(jī)100接收輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物的方位信息。

步驟S213，對(duì)障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離。

具體地，在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100在接收到所述輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物所在的方位后，調(diào)整所述云臺(tái)使所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)所述障礙物所在的方位。當(dāng)所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)準(zhǔn)所述障礙物后，所述連續(xù)波雷達(dá)對(duì)所述障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到所述障礙物與所述無(wú)人機(jī)100之間的距離。

步驟S214，無(wú)人機(jī)100根據(jù)障礙物的方位和障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離，規(guī)避障礙物。

無(wú)人機(jī)100根據(jù)所述障礙物的方位和距離，規(guī)避障礙物。在本實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)100通過(guò)接收到的所述輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物的方位和障礙物與所述無(wú)人機(jī)100之間的距離，判斷飛行路徑的周圍是否存在障礙物。

若不存在障礙物，則無(wú)人機(jī)100繼續(xù)按照預(yù)設(shè)的飛行路徑前行。

若存在障礙物時(shí)，則監(jiān)測(cè)障礙物的飛行狀態(tài)和飛行軌跡，并判斷當(dāng)所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)是否會(huì)與障礙物相撞，若存在相撞的可能時(shí)，調(diào)整所述無(wú)人機(jī)100的飛行速度或飛行路徑對(duì)所述障礙物進(jìn)行規(guī)避。

具體地，當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的前方時(shí)，判斷障礙物是否為靜止。當(dāng)障礙物為靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述無(wú)人機(jī)100進(jìn)行減速，直到懸停，由輔助駕駛?cè)藛T操縱所述輔助駕駛設(shè)備200使所述無(wú)人機(jī)100規(guī)避障礙物。在障礙物為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)會(huì)是否與障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行。若會(huì)相撞，則改變無(wú)人機(jī)100的飛行速度或飛行路徑。

在本實(shí)施例中，改變的飛行速度或飛行路徑可以通過(guò)采用貪心算法和高度優(yōu)先的策略計(jì)算得到。其中，貪心算法是一種獲取局部最優(yōu)解的算法，貪心算法為一現(xiàn)有算法在此不再贅述。所述高度優(yōu)先是指在存在多條規(guī)避障礙物的路徑時(shí)，上升進(jìn)行規(guī)避的路線優(yōu)于下降進(jìn)行規(guī)避的路線，下降進(jìn)行規(guī)避的路線優(yōu)于在水平面的其他方向進(jìn)行規(guī)避的路線。

具體地，當(dāng)所述無(wú)人機(jī)100需要規(guī)避障礙物時(shí)，首先判斷無(wú)人機(jī)100的上下方是否有障礙物，若上方和下方均無(wú)障礙物，則上升規(guī)避；若上方和下方其中一方有障礙物，則向沒(méi)有障礙物一方進(jìn)行規(guī)避；若上方和下方均有障礙物，要么重新規(guī)劃行駛路徑、要么通過(guò)加速前行或者進(jìn)行迫降的方式實(shí)現(xiàn)障礙物規(guī)避。

當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的后方時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)是否與會(huì)后方障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行。若會(huì)相撞，則結(jié)合障礙物的運(yùn)行方向及行進(jìn)速度計(jì)算其和所述無(wú)人機(jī)100發(fā)生碰撞的位置，通過(guò)貪心算法及高度優(yōu)先的策略找到最優(yōu)規(guī)避路線進(jìn)行規(guī)避。具體地，可以選取上下左右最寬敞的方向進(jìn)行規(guī)避。

當(dāng)障礙物在所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑的側(cè)方時(shí)，判斷所述無(wú)人機(jī)100以目前飛行速度與飛行路徑進(jìn)行飛行時(shí)會(huì)是否與側(cè)方障礙物相撞。若不會(huì)相撞，則繼續(xù)保持原有飛行路徑繼續(xù)前行；若會(huì)相撞，則旋轉(zhuǎn)雷達(dá)測(cè)量側(cè)方障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離，并結(jié)合障礙物的運(yùn)行方向及行進(jìn)速度計(jì)算其和所述無(wú)人機(jī)100發(fā)生碰撞的位置。通過(guò)貪心算法及高度優(yōu)先的策略找到最優(yōu)規(guī)避路線進(jìn)行規(guī)避。具體地，可以選取上下最寬敞方向躲避，若上下方向無(wú)法躲避，則加速前進(jìn)躲避。

第三實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的裝置110的功能模塊框圖，所述裝置應(yīng)用于與所述輔助駕駛設(shè)備200通信連接的無(wú)人機(jī)100。該裝置包括：獲取模塊1101、接收模塊1102、距離探測(cè)模塊1103、規(guī)避模塊1104。

所述獲取模塊1101，用于獲取全景圖像，發(fā)送全景圖像給輔助駕駛設(shè)備200，由輔助駕駛設(shè)備200對(duì)獲取的全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析，獲得全景圖像下的場(chǎng)景及物體，對(duì)全景圖像中所述無(wú)人機(jī)100飛行路徑周邊的場(chǎng)景進(jìn)行障礙物識(shí)別。

所述接收模塊1102，用于接收輔助駕駛設(shè)備200發(fā)送的障礙物的方位信息。

所述距離探測(cè)模塊1103，用于對(duì)障礙物進(jìn)行距離探測(cè)，得到障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離。

所述規(guī)避模塊1104，用于根據(jù)障礙物的方位和障礙物與無(wú)人機(jī)100之間的距離，規(guī)避障礙物。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的規(guī)避障礙物的方法及裝置，在多旋翼無(wú)人機(jī)上搭載毫米連續(xù)波雷達(dá)，以及采用全景光學(xué)圖像識(shí)別技術(shù)。通過(guò)運(yùn)用全景光學(xué)圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)時(shí)獲取無(wú)人機(jī)上方下方全景圖像，保證了無(wú)人機(jī)周圍所有視野均被監(jiān)控，然后對(duì)全景圖像進(jìn)行視覺(jué)場(chǎng)景分析。毫米連續(xù)波雷達(dá)能夠探測(cè)到無(wú)人機(jī)與障礙物之間的距離。然后根據(jù)識(shí)別的物體以及距離位置信息,直接控制無(wú)人機(jī)進(jìn)行升高、降落等躲避和鎖定動(dòng)作，解決了多旋翼無(wú)人機(jī)駕駛中三個(gè)重要的應(yīng)用問(wèn)題：動(dòng)態(tài)障礙物規(guī)避、動(dòng)態(tài)目標(biāo)鎖定、720°無(wú)人機(jī)保護(hù)。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。

所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。