CN111766900A

CN111766900A - 无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质

Info

Publication number: CN111766900A
Application number: CN202010611271.6A
Authority: CN
Inventors: 李坤煌; 和瑞江; 张玉礼; 冼永胜; 陈淋燕
Original assignee: Shenzhen High Innovation Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen High Innovation Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2020-10-13
Anticipated expiration: 2040-06-30
Also published as: CN111766900B

Abstract

本申请适用于计算机技术领域，提供了无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质，包括：获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，摄像头位于无人机降落区域；基于红外信标在目标图像中对应的位置以及无人机降落区域的中心位置，计算无人机的位置；控制无人机从所述无人机的位置降落至无人机降落区域。上述方式，通过设置在无人机降落区域中的摄像头拍摄无人机上的红外信标得到目标图像，由于摄像头非常稳定，所拍摄得到的目标图像清晰、准确。进而可根据该目标图像准确的得到无人机位置，使无人机在降落时不容易出现降落偏差，提高了无人机自主降落的精度。

Description

无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质。

背景技术

随着科技的发展，无人机的应用越来越广泛，控制技术日趋成熟。为了提高无人机的自动化功能，无人机的自主降落显得尤为重要。

传统的无人机的降落方法通常采用摄像头拍摄地面上的降落图案或地面上的红外信标，基于降落图案或者红外信标所在位置，确定降落地点，实现无人机的自主降落。然而，无人机在飞行时常常会出现晃动的状态，这就使得拍摄到的降落图案或红外信标的位置出现偏差，导致降落地点定位不准确，进而导致无人机降落不到准确的降落地点。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质，以解决由于降落地点定位不准确，导致无人机降落不到准确的降落地点的问题。

本申请实施例的第一方面提供了无人机高精度自主降落的方法，包括：

获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，所述摄像头位于无人机降落区域；

基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置；

控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域。

可选的，所述基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置包括：

根据所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述中心位置，确定所述无人机相对于所述中心位置的高度和水平距离；

基于所述高度和所述水平距离，确定所述无人机的位置。

可选的，所述目标图像包括拍摄时间相邻的两帧图像；所述红外信标在所述目标图像中对应的位置的确定方式包括：

对所述两帧图像进行差分处理，得到差分图像；

根据所述差分图像确定所述红外信标在所述差分图像中对应的位置。

可选的，所述控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域，包括：

检测所述无人机的航向；

根据所述无人机的航向和所述水平距离，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方；

根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

可选的，所述根据所述无人机的航向和所述水平距离，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方，包括：

在所述无人机飞行过程中，若检测到所述水平距离缩短，则保持当前的飞行状态，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方；

若检测到所述水平距离变长，则重新获取所述无人机的目标图像并基于新的目标图像确定新的水平距离，以及根据所述新的水平距离控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方。

可选的，所述根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域，包括：

在所述无人机降落过程中，若检测到所述无人机超出所述中心位置在竖直方向对应的阈值范围，则控制所述无人机飞行至所述阈值范围内，并控制所述无人机降落至所述无人机降落区域；

若检测到所述无人机未超出所述阈值范围，则保持当前的降落状态，并控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

本发明实施例的第二方面提供了无人机高精度自主降落的装置，该装置包括：

获取单元，用于获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，所述摄像头位于无人机降落区域；

计算单元，用于基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置；

控制单元，用于控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域。

可选的，所述计算单元具体用于：

基于所述高度和所述水平距离，确定所述无人机的位置。

对所述两帧图像进行差分处理，得到差分图像；

可选的，所述控制单元包括：

检测单元，用于检测所述无人机的航向；

飞行控制单元，用于根据所述无人机的航向和所述水平距离，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方；

降落控制单元，用于根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

可选的，所述飞行控制单元具体用于：

可选的，所述降落控制单元具体用于：

本发明实施例的第三方面提供了另一种终端，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储支持终端执行上述方法的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下步骤：

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

本发明实施例还提供了无人机高精度自主降落的系统，包括上述无人机高精度自主降落的装置，以及上述终端。

本申请实施例提供的无人机高精度自主降落的系统、方法及存储介质具有以下有益效果：

本申请实施例，获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，所述摄像头位于无人机降落区域；基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置；控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域。本申请中，通过设置在无人机降落区域中的摄像头拍摄无人机上的红外信标得到无人机对应的目标图像，由于摄像头非常稳定，所拍摄得到的目标图像清晰、准确。且这种摄像头与红外信标的设置方法，无需通过摄像头拍摄地面上的降落图案或红外信标确定无人机降落区域中心点的位置，而是直接获取到了精准的无人机降落区域中心点的位置。因此，根据红外信标在该目标图像中对应的位置和无人机降落区域的中心位置计算得到的无人机的位置非常准确，进而根据该无人机的位置将无人机降落至无人机降落区域时非常准确，不容易出现降落偏差，提高了无人机自主降落的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的无人机高精度自主降落的方法所涉及的场景示意图；

图2是本申请一实施例提供的无人机高精度自主降落的方法的实现流程图；

图3是本申请提供的S103的细化步骤示意图；

图4是本申请一实施例提供的无人机高精度自主降落的装置的示意图；

图5是本申请另一实施例提供的终端的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参见图1，图1是本申请提供的无人机高精度自主降落的方法所涉及的场景示意图。如图1所示，该场景包括：无人机、安装在无人机上的红外信标、安装在无人机降落区域中的摄像头、终端。

其中，安装在无人机机身底部的红外信标可以为一个，也可以为多个。示例性地，当红外信标为一个时，可安装在无人机机身底部的中心；当红外信标为两个时，可安装在无人机机身底部前后；以实际情况为准，对此不作限定。摄像头安装在无人机降落区域，向上拍摄无人机上的红外信标。示例性地，摄像头可以为广角摄像头，其安装在无人机降落区域的中心，垂直向上拍摄无人机上的红外信标。终端可与无人机进行数据交互，控制无人机的飞行与降落等；同时，终端与摄像头也可进行数据交互，如图像传输、参数设定等。

值得说明的是，无人机停在地面时，机身底部距离地面有一定的高度距离，当摄像头安装在无人机降落区域的中心时，无人机也可完好的停留在摄像头上方。

在一种可能的实现方式中，待降落的无人机上的红外信标以预设频率向下发送光信号，安装在无人机降落区域中心的摄像头向上搜寻红外信标。当待降落的无人机飞行至该摄像头可搜寻红外信标的范围内时，该摄像头拍摄上方红外信标，得到待降落的无人机对应的目标图像。摄像头将拍摄到的目标图像传输至终端，终端基于目标图像分析红外信标在该目标图像中对应的位置。终端基于红外信标在目标图像中对应的位置和预先获取到的无人机降落区域的中心位置，计算出待降落的无人机的位置，并控制该无人机从计算出的无人机的位置降落至无人机降落区域。

在上述实现方式中，通过设置在无人机降落区域中的摄像头拍摄无人机上的红外信标得到无人机对应的目标图像，由于摄像头非常稳定，所拍摄得到的目标图像清晰、准确。且这种摄像头与红外信标的设置方法，无需通过摄像头拍摄地面上的降落图案或红外信标确定无人机降落区域中心点的位置，而是直接获取到了精准的无人机降落区域中心点的位置。因此，根据红外信标在该目标图像中对应的位置和无人机降落区域的中心位置计算得到的无人机的位置非常准确，进而根据该无人机的位置将无人机降落至无人机降落区域时非常准确，不容易出现降落偏差，提高了无人机自主降落的精度。

请参见图2，图2是本申请实施例提供的无人机高精度自主降落的方法的示意流程图。本实施例中方法的执行主体为终端，终端包括但不限于智能手机、平板电脑、计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等移动终端，还可以包括台式电脑等终端。如图2所示的方法可包括：

S101：获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，所述摄像头位于无人机降落区域。

目标图像是指位于无人机降落区域的摄像头向上拍摄无人机上的红外信标得到的图像。

示例性地，安装在无人机降落区域中心的摄像头在其搜寻红外信标的范围内一直搜索红外信标，便于实时捕捉红外信标发出红外线。待降落的无人机接受到返航指令时，开始返航，且安装在无人机上的红外信标一直以预设频率向下发送红外线。当该无人机飞行至摄像头的搜寻范围内时，摄像头向上拍摄该无人机上的红外信标，得到待降落的无人机对应的目标图像；可理解为红外信标发射出的红外线进入摄像头内，在摄像头的感光器件上成像，得到待降落的无人机对应的目标图像。摄像头将拍摄到的目标图像发送至终端，终端接收摄像头发送的目标图像。

S102：基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置。

无人机降落区域为预先设置好的，因此可准确得到无人机降落区域的中心位置，当摄像头安装于无人机降落区域的中心时，也可准确得到该摄像头的位置。

终端分析目标图像，得到无人机上的红外信标在目标图像中对应的位置。示例性地，若当前拍摄的目标图像为一帧时，终端分析该帧目标图像中红外信标对应的位置。若当前拍摄的目标图像包括拍摄时间相邻的两帧图像时，终端对这两帧图像进行差分处理，得到差分图像，并将分析得到的红外信标在差分图像中对应的位置作为红外信标在目标图像中对应的位置。

示例性地，当摄像头垂直向上安装于无人机降落区域的中心时，终端以摄像头的位置表示无人机降落区域的中心位置，并基于红外信标在目标图像中对应的位置和摄像头的位置，计算无人机的位置。

示例性的，当摄像头垂直向上安装于无人机降落区域的中心时，上述S102可以包括S1021-S1022，具体如下：

S1021：根据所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述中心位置，确定所述无人机相对于所述中心位置的高度和水平距离。

当安装在无人机上的红外信标为一个时，红外信标在目标图像中呈像为一个点。示例性地，当目标图像为单帧图像时，终端获取该目标图像，在该目标图像上建立坐标系，以该坐标系的中心点为原点，确定红外信标在该坐标系下对应的坐标。终端获取该摄像头对应的相机坐标系，以相机坐标系为基准转换红外信标对应的坐标，得到该红外信标在相机坐标系下对应的像素坐标，即得到红外信标在目标图像中对应的位置。

示例性地，目标图像也可以为拍摄时间相邻的两帧图像，即连续拍摄无人机上的红外信标得到的两帧图像。此时，终端对这两帧图像进行差分处理，得到差分图像，并根据差分图像确定红外信标在该差分图像中对应的位置。例如，两帧图像分别为第一图像和第二图像，其中第一图像的拍摄时间早于第二图像的拍摄时间。终端用第二图像中第二像素点的像素值，减去第一图像中第一像素点的像素值，并对计算得到的像素值差值取绝对值，根据每个像素点差值的绝对值生成差分图像。其中，第二像素点用于表示第二图像中的每个像素点，第一像素点用于表示第一图像中的每个像素点，且每个第二像素点都有一个第一像素点与之对应。也可以用第一图像中第一像素点的像素值，减去第二图像中第二像素点的像素值，并对计算得到的像素值差值取绝对值，根据每个像素点差值的绝对值生成差分图像。还可以是将第一图像与第二图像输入终端预先设置的函数中，用该函数实现对第一图像与第二图像的差分处理，得到差分图像。以实际情况为准，对此不做限定。对两帧图像做差分处理，可以有效地去除拍摄得到的图像中的杂质、噪声等，得到的红外信标对应的位置更准确，进而根据红外信标在目标图像中对应的位置以及无人机降落区域的中心位置，计算得到的无人机的位置更准确。

终端确定红外信标在差分图像中对应的位置的过程，与确定红外信标在目标图像中对应的位置的过程类似，即在差分图像上建立坐标系，以该坐标系的中心点为原点，确定红外信标在该坐标系下对应的坐标。终端获取摄像头对应的相机坐标系，以相机坐标系为基准转换红外信标对应的坐标，得到该红外信标在相机坐标系下对应的像素坐标，即得到红外信标在差分图像中对应的位置。红外信标在差分图像中对应的位置可用于表示红外信标在目标图像中对应的位置。

在红外信标与摄像头光心之间做一条虚拟的连线，该连线与摄像头光心在竖直方向上的光线有一定的夹角，该夹角用于表示红外信标偏离摄像头光心的程度。由于摄像头的位置可用于表示无人机降落区域的中心位置，所以该夹角也可以理解为红外信标偏离无人机降落区域的中心的程度。具体地，终端可根据红外信标在目标图像中对应的像素坐标以及下述公式计算该夹角，公式如下：

其中，f_x、f_y表示该摄像头对应的像素焦距，u₀、v₀表示该目标图像的像素中心，a表示预设的计算系数，u、v表示红外信标在目标图像中对应的像素坐标。将x_k、y_k的值代入

中，计算得到θ的值，即得到该夹角的值。

可通过雷达测距、超声波测距、激光测距、卫星定位、惯性测量等方式计算无人机相对于地面的垂直高度。以超声波测距为例进行说明，无人机上设置有超声波测距装置，超声波测距装置包括超声波发射器和超声波接收器。其中，超声波发射器用于向地面发射超声波，超声波接收器用于接收反射波。超声波发射器向地面发射超声波的同时开始计时，超声波在空气中传播，并在遇到障碍物时立即返回来，超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。可知，超声波在空气中的传播速度为340米每秒，根据计时器记录的时间T，可计算出无人机距离地面的高度H，即

示例性地，根据上面计算得到的夹角θ以及高度H，利用三角函数可计算出无人机相对于摄像头光心的水平距离S，即无人机相对于无人机降落区域的中心位置的水平距离S。例如，将θ、H代入

得到S的值。

S1022：基于所述高度和所述水平距离，确定所述无人机的位置。

使无人机在竖直方向的平面与摄像头光心在竖直方向的光线所处的平面为同一平面，以摄像头光心为原点，基于该原点、高度和水平距离可确定无人机的位置。例如，无人机的坐标可以为(S，0，H)，此处仅为示例性说明，对此不做限定。

S103：控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域。

终端可控制无人机先飞行至无人机降落区域的上方，再控制无人机从无人机降落区域的上方降落至无人机降落区域。也可以是先控制无人机垂直降落至地面，再控制无人机移动至无人机降落区域。

示例性地，为了提高无人机的降落精度，使无人机准确地降落到无人机降落区域，终端可先控制无人机飞行至无人机降落区域的中心位置的正上方，即先控制无人机飞行至摄像头光心的竖直上方，再控制无人机垂直降落至无人机降落区域。

可选地，当安装在无人机机身底部的红外信标为两个时，可安装在无人机机身底部前后，两个红外信标分别以不同的频率向下发射红外信号，摄像头拍摄这两个红外信标得到目标图像。由于该目标图像中有两个红外信标对应的位置，基于两个红外信标在目标图像中各自对应的位置计算平均值，基于该平均值以及无人机降落区域的中心位置，计算得到的无人机的位置更加精准。因此，使无人机在降落时更不容易出现降落偏差，进一步提高了无人机自主降落的精度。

具体地，当红外信标为两个时，通过S1021中的方法确定每个红外信标在目标图像中对应的像素坐标，对两个像素坐标求平均值，得到的值作为目标位置。基于该目标位置以及中心位置，确定无人机相对于中心位置的高度和水平距离；基于高度和水平距离，确定无人机的位置。也可以任选两个红外信标中的一个作为目标，计算该红外信标在目标图像中对应的像素坐标，并以该像素坐标表示该红外信标在目标图像中对应的位置，之后的计算方法与S1021、S1022中描述的方法相同，此处不再赘述。

可以理解的是，当安装在无人机机身底部的红外信标为多个时，也采用上述的方法计算红外信标在目标图像中的位置。

请参见图3，图3是本申请实施例S103的细化步骤。示例性地，上述S103可以包括S1031-S1033，具体如下：

S1031：检测所述无人机的航向。

终端检测无人机的航向。具体地，预设摄像头的方向为yaw_ev，根据yaw_ev以及计算得到的无人机的位置确定无人机在摄像头坐标下的方向yaw_uav，根据yaw＝yaw_ev+yaw_uav计算得到无人机的航向。也可以通过无人机上的航向陀螺仪检测出无人机的航向。以实际情况为准，对此不做限定。

S1032：根据所述无人机的航向和所述水平距离，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方。

终端检测无人机的航向是否朝向无人机降落区域的中心位置，即无人机的航向是否朝向摄像头光心。当检测到无人机的航向朝向无人机降落区域的中心位置时，控制无人机向中心位置上方飞行，不断地缩小该水平距离，直至无人机飞行至无人机降落区域的中心位置的上方。可以理解的是，此时，无人机可保持当前的高度，基于水平方向向无人机降落区域的中心位置的上方飞行；也可以是以边降落边向中心位置上方移动的方式飞行；还可以是以边升高边向中心位置上方移动的方式飞行，对此均不作限定。

当检测到无人机的航向没有朝向无人机降落区域的中心位置时，先调整无人机的航向，使无人机的航向朝向无人机降落区域的中心位置。再控制无人机向中心位置上方飞行，不断地缩小水平距离，直至无人机飞行至无人机降落区域的中心位置的上方。

示例性地，当终端检测到无人机的航向朝向无人机降落区域的中心位置时，上述S1032可以包括S10321-S10322，具体如下：

S10321：在所述无人机飞行过程中，若检测到所述水平距离缩短，则保持当前的飞行状态，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方。

终端在控制无人机飞行至无人机降落区域的上方的过程中，实时检测水平距离是否缩短。当检测到水平距离缩短，则说明此时无人机飞行没有出偏差，是属于不断在靠近无人机降落区域的上方的过程。此时，终端控制无人机保持当前的飞行状态，直至无人机飞行至无人机降落区域的上方。

示例性地，为了提高无人机降落的精度，当检测到水平距离缩短时，控制无人机保持当前的飞行状态，并控制无人机飞行至无人机降落区域的正上方，即控制无人机飞行至摄像头光心所在的竖直方向。

S10322：若检测到所述水平距离变长，则重新获取所述无人机的目标图像并基于新的目标图像确定新的水平距离，以及根据所述新的水平距离控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方。

当检测到水平距离变长，则说明此时无人机飞行出现偏差，即无人机在远离无人机降落区域的上方。此时，终端向摄像头发送图像获取指令，该图像获取指令用于指示摄像头拍摄此时无人机对应的目标图像，并将拍摄到的目标图像发送至终端。终端基于重新获取到的目标图像，确定此时红外信标在重新获取到的目标图像中对应的位置，并基于该位置和无人机降落区域的中心位置，计算新的水平距离，即此时无人机相对于中心位置的水平距离。计算新的水平距离的过程与上述S1021中描述的计算水平距离的过程相同，此处不再赘述。终端根据此时无人机的航向和新的水平距离，控制无人机飞行至无人机降落区域的上方。

值得说明的是，没有对S10321与S10322限定执行顺序，根据无人机在飞行过程中的不同情况，可随时调整执行这两个步骤。例如，在无人机飞行至无人机降落区域的上方的整个飞行过程中，若一直检测到水平距离在缩小，则一直执行S10321。若先检测到水平距离在缩小，后检测到水平距离变大，则先执行S10321，再执行S10322。若开始就检测到水平距离在变大，则执行S10322。以实际飞行情况为准，对此不做限定。

S1033：根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

示例性地，若无人机是基于水平方向向无人机降落区域的上方飞行的，则无人机的高度没有变化，此时，终端控制无人机降落该高度的距离，使无人机降落在无人机降落区域中。若无人机是边降落边向无人机降落区域的上方飞行的，则无人机的高度变低，终端控制无人机降落此时高度的距离，使无人机降落在无人机降落区域中。若无人机是边升高边向无人机降落区域的上方飞行的，则无人机的高度变高，终端控制无人机降落此时高度的距离，使无人机降落在无人机降落区域中。

示例性地，上述S1033可以包括S10331-S10332，具体如下：

S10331：在所述无人机降落过程中，若检测到所述无人机超出所述中心位置在竖直方向对应的阈值范围，则控制所述无人机飞行至所述阈值范围内，并控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

中心位置在竖直方向对应的阈值范围可以理解为摄像头光心在竖直方向对应的阈值范围。阈值范围可预先设定，例如可以设置为以摄像头光心在竖直方向上的光线为中心，方圆5厘米为阈值范围，可知，阈值范围越小，无人机降落的越准确，对此不做限定。

终端在控制无人机降落至无人机降落区域的过程中，实时无人机是否在阈值范围内。若检测到无人机超出阈值范围，则说明无人机此时偏离了中心位置的正上方，调整无人机的飞行位置，使无人机处于阈值范围，然后控制无人机降落降落至无人机降落区域。

S10332：若检测到所述无人机未超出所述阈值范围，则保持当前的降落状态，并控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

若检测到无人机未超出阈值范围，则说明无人机此时还处于中心位置的正上方，保持无人机当前的降落状态，控制无人机降落至无人机降落区域。

上述实施例中，通过设置在无人机降落区域中的摄像头拍摄无人机上的红外信标得到无人机对应的目标图像，由于摄像头非常稳定，所拍摄得到的目标图像清晰、准确。且这种摄像头与红外信标的设置方法，无需通过摄像头拍摄地面上的降落图案或红外信标确定无人机降落区域中心点的位置，而是直接获取到了精准的无人机降落区域中心点的位置。因此，根据红外信标在该目标图像中对应的位置和无人机降落区域的中心位置计算得到的无人机的位置非常准确，进而根据该无人机的位置将无人机降落至无人机降落区域时非常准确，不容易出现降落偏差，提高了无人机自主降落的精度。且在控制无人机飞行至无人机降落区域的上方的过程中，实时检测无人机的水平距离的长短，并及时做出调整；在控制无人机降落至无人机降落区域时，实时检测无人机是否处于阈值范围内，并及时做出调整；这使得无人机免于飞行多余的路径，并准确地降落在无人机降落区域的中心，实现了无人机的精准降落。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

请参见图4，图4是本申请一实施例提供的无人机高精度自主降落的装置的示意图。该无人机降落装置包括各单元用于执行图2、图3对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图2、图3各自对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参见图4，包括：

获取单元210，用于获取待降落的无人机对应的目标图像；所述目标图像由摄像头拍摄所述无人机上的红外信标得到，所述摄像头位于无人机降落区域；

计算单元220，用于基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置；

控制单元230，用于控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域。

可选的，所述计算单元220具体用于：

基于所述高度和所述水平距离，确定所述无人机的位置。

对所述两帧图像进行差分处理，得到差分图像；

可选的，所述控制单元230包括：

检测单元，用于检测所述无人机的航向；

可选的，所述飞行控制单元具体用于：

可选的，所述降落控制单元具体用于：

请参见图5，图5是本申请另一实施例提供的终端的示意图。如图5所示，该实施例的终端3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机可读指令32。所述处理器30执行所述计算机可读指令32时实现上述各个方法实施例中的步骤，例如图2所示的S101至S103。或者，所述处理器30执行所述计算机可读指令32时实现上述各实施例中各单元的功能，例如图4所示单元210至230功能。

示例性的，所述计算机可读指令32可以被分割成一个或多个单元，所述一个或者多个单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本申请。所述一个或多个单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机可读指令段，该指令段用于描述所述计算机可读指令32在所述终端3中的执行过程。例如，所述计算机可读指令32可以被分割为获取单元、计算单元以及控制单元，各单元具体功能如上所述。

所述终端可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端3的示例，并不构成对终端3的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端还可以包括输入输出终端、网络接入终端、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述终端3的内部存储单元，例如终端3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述终端3的外部存储终端，例如所述终端3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述终端3的内部存储单元也包括外部存储终端。所述存储器31用于存储所述计算机可读指令以及所述终端所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请实施例还提供了无人机高精度自主降落的系统，包括上述实施例提供的无人机高精度自主降落的装置，以及上述实施例提供的终端。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.无人机高精度自主降落的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述红外信标在所述目标图像中对应的位置以及所述无人机降落区域的中心位置，计算所述无人机的位置包括：

基于所述高度和所述水平距离，确定所述无人机的位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标图像包括拍摄时间相邻的两帧图像；所述红外信标在所述目标图像中对应的位置的确定方式包括：

对所述两帧图像进行差分处理，得到差分图像；

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述无人机从所述无人机的位置降落至所述无人机降落区域，包括：

检测所述无人机的航向；

根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机的航向和所述水平距离，控制所述无人机飞行至所述无人机降落区域的上方，包括：

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述高度控制所述无人机降落至所述无人机降落区域，包括：

7.无人机高精度自主降落的装置，其特征在于，包括：

8.终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。

9.无人机高精度自主降落的系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的无人机高精度自主降落的装置，以及如权利要求8所述的终端。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的方法。