无人机避障控制方法、装置和电子设备与流程

本发明涉及无人机，尤其涉及一种无人机避障控制方法、装置和电子设备。

背景技术：

1、系留消防无人机作业环境复杂，且不确定程度较高，系留消防无人机需在极端火场环境，如高层建筑、高空输电线路、森林等不确定环境下进行作业，大幅度增加了无人机意外碰撞的风险。

2、现有技术中，系留消防无人机一般采用红外雷达、激光雷达、毫米波雷达和双目视觉摄像头等设备获取距离数据进行避障，其中，红外雷达和激光雷达均受天气条件影响较大，而近火场环境的热源干扰会导致红外雷达的精度下降，甚至受干扰强烈而失效，导致获取的距离数据准确度、可靠性和稳定性较低；而毫米波雷达在高层建筑林立的环境中时，由于多径效应的存在，导致雷达信号失真或产生错误，进而导致获取的距离数据准确度、可靠性和稳定性较低；双目视觉摄像头对于环境光线、气候条件等较为敏感，无法确保距离数据的准确度和稳定性。因此，如何提高系留消防无人机避障时距离数据的准确度、可靠性和稳定性是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种无人机避障控制方法、装置和电子设备，用以解决现有技术中在进行避障时获取的距离数据准确度、可靠性和稳定性较低的缺陷，提高避障时距离数据的准确度、可靠性和稳定性，进而提高无人机飞行的安全性。

2、本发明提供一种无人机避障控制方法，包括：

3、获取目标环境图像、无人机中雷达传感器对应的第一距离数据和双目视觉传感器对应的第二距离数据；

4、基于所述目标环境图像对应的目标障碍标识结果，将所述第一距离数据和/或所述第二距离数据确定为目标距离数据，以进行避障。

5、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述基于所述目标环境图像对应的目标障碍标识结果，将所述第一距离数据和/或所述第二距离数据确定为目标距离数据，包括：

6、对所述目标环境图像进行三维重建，确定所述目标环境图像对应的三维空间；

7、基于所述三维空间，确定所述目标障碍标识结果；

8、在所述目标障碍识别结果满足第一预设条件的情况下，将所述第二距离数据确定为所述目标距离数据；

9、所述第一预设条件为存在至少两个第一目标障碍，且各所述第一目标障碍形成的最大方位夹角大于或等于第一预设阈值，所述最大方位夹角用于表征在所述无人机的前进方向上，各所述第一目标障碍对所述无人机构成的包围程度。

10、根据本发明提供的无人机避障控制方法，基于所述目标环境图像对应的目标障碍标识结果，将所述第一距离数据和/或所述第二距离数据确定为目标距离数据，还包括：

11、在所述目标障碍识别结果满足第二预设条件的情况下，将所述第一距离数据确定为所述目标距离数据；

12、所述第二预设条件为不满足所述第一预设条件，且存在第二目标障碍。

13、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述基于所述目标环境图像对应的目标障碍标识结果，将所述第一距离数据和/或所述第二距离数据确定为目标距离数据，还包括：

14、在所述目标障碍识别结果满足第三预设条件的情况下，基于所述第一距离数据和所述第二距离数据，得到融合距离数据，并将所述融合距离数据确定为所述目标距离数据；

15、所述第三预设条件为不满足所述第一预设条件，且不满足所述第二预设条件。

16、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述基于所述第一距离数据和所述第二距离数据，得到融合距离数据，包括：

17、获取所述雷达传感器对应的雷达测距上限值和所述双目视觉传感器对应的双目测距上限值；

18、在所述目标环境图像中不存在所述第一目标障碍和所述第二目标障碍的情况下，基于所述雷达测距上限值和所述双目测距上限值的比值，确定所述第一距离数据对应的第一权重和所述第二距离数据对应的第二权重，并基于所述第一权重、所述第二权重、所述第一距离数据和所述第二距离数据，确定所述距离数据；

19、在所述目标环境图像中存在初始目标障碍的情况下，获取所述初始目标障碍分别属于所述第二目标障碍的第一概率和属于所述第一目标障碍的第二概率；基于所述雷达测距上限值和所述双目测距上限值的比值，以及所述第一概率和所述第二概率的比值，确定所述第一距离数据对应的第一权重和所述第二距离数据对应的第二权重，并基于所述第一权重、所述第二权重、所述第一距离数据和所述第二距离数据，确定所述距离数据。

20、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述方法还包括：

21、在将所述融合距离数据确定为当前采样周期的所述目标距离数据之后，获取上一采样周期对应的上一目标距离数据；

22、基于所述目标距离数据与所述上一目标距离数据，判断是否存在大于第二预设阈值的异常坐标值，并确定异常坐标值对应的连续数量；

23、基于所述异常坐标值对应的连续数量，更新所述目标距离数据。

24、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述基于所述异常坐标值对应的连续数量，更新所述目标距离数据，包括：

25、在所述连续数量大于或等于预设数量的情况下，基于异常坐标值对应的异常传感器，确定有效传感器，并基于所述有效传感器对应的第三距离数据更新所述目标距离数据；在所述异常传感器为雷达传感器的情况下，所述有效传感器为双目视觉传感器，所述第三距离数据为第二距离数据；在所述异常传感器为双目视觉传感器的情况下，所述有效传感器为雷达传感器，所述第三距离数据为第一距离数据。

26、根据本发明提供的无人机避障控制方法，所述第一距离数据是基于调频雷达信号与回波信号对应的频率差值确定的，所述调频雷达信号是所述雷达传感器向障碍物发射的信号，所述回波信号是所述调频雷达信号经障碍物反射后的信号；

27、所述第二距离数据是基于所述双目视觉传感器对任意一个特征点拍摄的第一图像和第二图像，以及所述双目视觉传感器对应的基线距离确定的。

28、本发明还提供一种无人机避障控制装置，包括：

29、获取模块，用于获取目标环境图像、无人机中雷达传感器对应的第一距离数据和双目视觉传感器对应的第二距离数据；

30、确定模块，用于基于所述目标环境图像对应的目标障碍标识结果，将所述第一距离数据和/或所述第二距离数据确定为目标距离数据，以进行避障。

31、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述无人机避障控制方法。

32、本发明提供的无人机避障控制方法、装置和电子设备，在同时获取雷达传感器对应的第一距离数据和双目视觉传感器对应的第二距离数据后，通过对目标环境图像进行目标检测和模式识别，得到目标障碍识别结果，并根据目标障碍识别结果，从第一距离数据和/或第二距离数据中确定更为准确的目标距离数据，并根据该目标距离数据进行避障，第一距离数据与第二距离数据互为冗余备份，提高无人机的冗余程度，确保避障的可靠性和稳定性，进而确保无人机的安全飞行。