无人机控制方法、装置、无人机及存储介质与流程

1.本发明涉及无人机控制领域，尤其涉及一种无人机控制方法、装置、无人机及存储介质。


背景技术：

2.当前的双目避障技术，大都采用一颗主控芯片拖几个双目摄像头模块，实现几路避障的功能。
3.当前采用一颗芯片拖几个双目模块避障的技术，受限于主控芯片带宽和算力的限制，只能拖两路双目摄像头或者三路，再添加双目模块的话就很难了，市面上也有可以拖多路双目摄像头模块的，但这种芯片功耗高，价格昂贵，很难在中低端消费市场大量推广应用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种无人机控制方法，所述无人机装载了用于拍摄不同方向的多路双目摄像机，所述无人机控制方法包括：
5.接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据；
6.解析所述视频数据以分别获取各个方向的图像深度，并根据所述图像深度，确定所述无人机的当前飞行方向；
7.控制下一时刻接收与所述当前飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据。
8.进一步的，还包括：
9.所述多路双目摄像机的数量为六个；
10.以所述无人机的机头为前方，其中第一摄像机设置在前方，第二摄像机设置在左方，第三摄像机设置在下方，第四摄像机设置在上方，第五摄像机设置在后方，第六摄像机设置在右方。
11.进一步的，当所述多路双目摄像机的数量为六个时，所述接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据包括：
12.打开六个所述双目摄像机并实时采集数据，只打开与所述上一时刻的飞行方向一致的双目摄像机的视频数据流的传输，并关闭与所述上一时刻的飞行方向不一致的双目摄像机的视频数据流的传输；
13.或，打开三个与所述上一时刻的飞行方向一致的所述双目摄像机，并关闭与所述上一时刻的飞行方向不一致的所述双目摄像机。
14.进一步的，所述根据所述图像深度，确认所述无人机的飞行方向包括：
15.根据所述图像深度计算深度差分，若所述深度差分小于等于0，则确定所述无人机的飞行方向与所述双目摄像机的拍摄方向相同，若所述深度差分大于0，则确定所述无人机的飞行方向与所述双目摄像机的拍摄方向相反。
16.进一步的，所述深度差分的计算公式如下：
17.d
i+1
＝h
i+1-hi；
18.式中，d
i+1
为所述深度差分，h
i+1
为处于i+1时刻的图像深度，hi为处于i时刻的图像深度。
19.进一步的，还包括：
20.当所述无人机刚启动时，接收预设方向的所述双目摄像机采集的视频数据，所述预设方向为以所述无人机机头为准的前进方向、下降方向和右侧方向。
21.进一步的，本技术还提供一种无人机控制装置，所述无人机装载了用于拍摄不同方向的多路双目摄像机，所述无人机控制装置包括：
22.数据传输模块，用于接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据；
23.深度解析模块，用于解析所述视频数据以分别获取各个方向的图像深度，并根据所述图像深度，确定所述无人机的当前飞行方向；
24.切换模块，用于控制下一时刻接收与所述当前飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据。
25.进一步的，本技术还提供一种无人机，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在所述处理器上运行时上述实施例中任一所述的无人机控制方法。
26.进一步的，所述处理器包括一个主控芯片和与所述主控芯片连接的转接模块；
27.所述主控芯片用于控制所述多路双目摄像机将采集的多路视频数据流同时发送到所述转接模块；
28.所述转接模块用于根据每一路摄像机进行数据拼接，得到拼接完成的视频数据，将拼接完成的所述视频数据与摄像方向进行绑定，然后将所述视频数据发送至所述主控芯片。
29.进一步的，本技术还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例中任一所述的无人机控制方法。
30.本技术通过提供一种无人机控制方法，通过接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据；解析所述视频数据以分别获取各个方向的图像深度，并根据所述图像深度，确定所述无人机的当前飞行方向；控制下一时刻接收与所述当前飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据。以此保证每次只处理最多三路双目摄像头传输过来的数据，并且根据无人机的飞行方向，有选择的切换所需要接收数据的视频数据，如此降低了对主控芯片带宽的占用以及计算资源的消耗，使得中低端芯片就可以实现高端芯片才能实现的带多路双目摄像机的功能，节省了使用高端芯片的成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
32.图1示出了本技术实施例一种无人机控制方法流程示意图；
33.图2示出了本技术实施例一种无人机外部结构示意图；
34.图3示出了本技术实施例一种无人机内部结构示意图；
35.图4示出了本技术实施例一种无人机控制装置示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
39.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
41.接下来以具体实施例来解释本技术的技术方案。
42.实施例1
43.本实施例提供一种无人机控制方法，该方法应用于装载有拍摄不同方向的多路双目摄像机的无人机。
44.如图1的流程图所示：
45.步骤s100，接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据。
46.在本实施例中，以无人机搭载了6路双目摄像机为例，如图2所示：
47.以无人机的机头为前方，该6路双目摄像机分别设置在无人机的前、后、左、右、上、下六个方位，以拍摄无人机六个方位的视频图像，其中第一双目摄像机设置在前方，第二双目摄像机设置在左方，第三双目摄像机设置在下方，第四双目摄像机设置在上方，第五双目摄像机设置在后方，第六双目摄像机设置在右方。
48.但是对于无人机的主控芯片来讲，同时处理6路摄像机带来的视频数据，对芯片的性能要求十分苛刻，一般的中低端芯片无法实现应对6路双目摄像机的视频数据。
49.双目摄像机主要用于无人机的避障功能，实际情况下，无人机只需要关注自己运动方向上是否有障碍物，对于不是自己运动方向上的障碍物则并不需要关注，因为距离并不会缩短，而在三维空间中，对无人机的运动轨迹进行分解后发现，最多将无人机的运动分
解为三个方向，因此对于无人机来讲，每次只需要接收最多三个方向上的双目摄像机带回来的图像数据就行了。
50.为此，只需要根据无人机的飞行方向，再获取与飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据就可以达到减轻主控芯片压力的效果。
51.进一步的，当无人机刚刚开机时，并不存在飞行方向，但是仍然需要打开摄像机进行视频数据的采集，因此会选取三个方向作为预设方向，来获取这三个方向上双目摄像机的视频数据。显然，在无人机的六个方向中，上和下互斥，左和右互斥，前和后互斥，因此预设方向可以取前、下、右这三个不互斥的方向作为初始的预设方向，因此就是开启第一双目摄像机、第二双目摄像机和第六双目摄像机。类似的，也可以开启前、上、右或者前、上、左等不互斥的方向组合，对此本技术不做限定。
52.具体而言，在无人机运动时，其所搭载的6路双目摄像机都可以处于开启状态以进行图像采集，但是只有其中三路的视频数据被接收用于避障，也就是说6路摄像机中，只有3路的视频数据传输是通的，其余三路的数据不会传输到主控中，当飞行方向变化时则进行传输路径的切换。
53.同样的，也可以通过只打开6路中的3路双目摄像机来进行数据采集，当飞行发现发生变化是，则根据飞行方向切换方向一致的双目摄像机打开，将飞行方向不一致的摄像机关闭。
54.步骤s200，解析所述视频数据以分别获取各个方向的图像深度，并根据所述图像深度，确定所述无人机的当前飞行方向。
55.获取到视频数据后，就可以得到这些视频数据中每一帧图像的图像深度，不同时刻的图像深度不同，因此可以根据图像深度，确定无人机当前的飞行方向。
56.具体的，根据图像深度计算深度差分，若所述深度差分小于等于0，则确定所述无人机的飞行方向与所述双目摄像机的拍摄方向相同，若所述深度差分大于0，则确定所述无人机的飞行方向与所述双目摄像机的拍摄方向相反。
57.其深度差分的计算公式如下：
58.d
i+1
＝h
i+1-hi；
59.式中，d
i+1
为所述深度差分，h
i+1
为处于i+1时刻的图像深度，hi为处于i时刻的图像深度。
60.具体而言，当无人机向前飞行，则位于前方的摄像头传回的图像深度必然是持续减小的，也就是图像差分是小于0的，由此可知无人机在向前飞行。若此时无人机突然变成向后飞行，则前方的摄像头传回的图像深度就会开始变大，图像差分大于0，于是便可判断无人机在向后飞行。
61.步骤s300，控制下一时刻接收与所述当前飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据。
62.根据步骤s200中判断了当前无人机的飞行方向，以该飞行方向来切换接下来需要接收的拍摄方向上的视频数据。
63.具体而言，若是6路双目摄像机都打开的方式下，则通过摄像机的视频数据流来实现对视频数据的接收，比如上一时刻和这一时刻的飞行方向不同的，由向前变成了向后，则关闭前方双目摄像机的视频数据流，并打开后方双目摄像机的视频数据流，若是飞行方向
没有变化，则不变。
64.若是通过只打开三路双目摄像机的方式，则通过打开和关闭摄像机来进行视频数据接收的切换，比如上一时刻和这一时刻的飞行方向不同的，由向前变成了向后，则关闭前方双目摄像机，并打开后方双目摄像机，若是飞行方向没有变化，则不变。
65.其中，当无人机处于单一方向飞行(即单纯前、后、左、右、升、降)时，另外两路摄像机所采集到的图像深度在理论上并不会有变化，因此也不会进行切换。
66.本实施例通过有限的接收无人机三个方向上的视频数据，起到对无人机三个方向上的图像景深来确认无人机的飞行方向，以此来控制接收和飞行方向对应的双目摄像机拍摄的视频数据，减轻了主控芯片带宽的占用和计算资源的消耗，使得中端芯片就可以实现带6路双目摄像头进行避障的功能。
67.实施例2
68.本技术还提供一种无人机，该无人机包括处理器和存储器，存储器中执行上述实施例中的无人机控制方法，其中该处理器包括一主控芯片和一转接模块；
69.根据图3所示的无人机内部结构示意图。
70.其中主控芯片用于控制多路双目摄像机将采集的多路视频数据流同时发送到所述转接模块，也就是说，双目摄像机采集到的摄像数据一开始并不会直接送到主控芯片，而是会送到转接模块中，交给转接模块处理。
71.转接模块用于根据每一路摄像机进行数据拼接，得到拼接完成的视频数据，将拼接完成的所述视频数据与摄像方向进行绑定，然后将所述视频数据发送至所述主控芯片。
72.具体的，该转接模块可以是一个cpld(复杂可编程逻辑器件)，在本实施例中，该转接模块主要是对接受到的视频数据进行拼接，得到符合要求的双目图像，这样主控芯片就可以直接处理这些图像来获得图像景深，进而执行避障以及切换接收的双目摄像机视频数据等操作。
73.本技术实施例还提供了一种无人机控制装置，如图4所示，该装置包括数据传输模块10，深度解析模块20和切换模块30，每个模块具体功能如下。
74.数据传输模块10，用于接收与上一时刻的飞行方向一致的三路所述双目摄像机采集的视频数据；
75.深度解析模块20，用于解析所述视频数据以分别获取各个方向的图像深度，并根据所述图像深度，确定所述无人机的当前飞行方向；
76.切换模块30，用于控制下一时刻接收与所述当前飞行方向一致的三路双目摄像机采集的视频数据。
77.本技术实施例还提供一种可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序在处理器上运行时执行上述实施例中任一所述的无人机控制方法。
78.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于
附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
79.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
80.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
81.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。