本申请涉及无人机领域,具体而言,涉及一种无人机的自检方法及无人机。 背景技术: 随着无人机技术的发展和无人机的普及,无人机应用在越来越多的领域中。而无人机的防水壳," />
本申请涉及无人机领域,具体而言,涉及一种无人机的自检方法及无人机。
背景技术:
随着无人机技术的发展和无人机的普及,无人机应用在越来越多的领域中。而无人机的防水壳,则是保护无人机应用于一些领域中的必要防具。无人机佩戴防水壳,会影响机身总重量,从而影响无人机的动力系统。例如,若按照一个推力f1,可实现未佩戴防水壳时的无人机的悬停;但是,若该无人机佩戴上防水壳,却仍按照推力f1为无人机提供动力,则难以维持无人机的悬停,从而使得无人机往下掉,影响飞行体验,甚至造成炸机。
技术实现要素:
本申请实施例的目的在于提供一种无人机的自检方法及无人机,以使无人机能够可靠地检测出无人机的机身是否佩戴防水壳,从而保证无人机的稳定运行。
为了实现上述目的,本申请的实施例通过如下方式实现:
第一方面,本申请实施例提供一种无人机的自检方法,无人机具有前视摄像机构和主视摄像机构,所述无人机在佩戴防水壳时,所述防水壳的挡片会遮挡所述前视摄像机构,所述方法用于检测所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:获取所述前视摄像机构的前视曝光参数和所述主视摄像机构的主视曝光参数;根据所述前视曝光参数和所述主视曝光参数,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳。
在本申请实施例中,在无人机未佩戴防水壳时,前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数在理论上应当满足一定的条件(例如,前视曝光参数和主视曝光参数满足特定的拟合关系),但在无人机佩戴防水壳时,防水壳的挡片会遮挡无人机的前视摄像机构,从而使得前视曝光参数和主视曝光参数有着较为明显的差异,不再满足条件。因此,可以基于前视曝光参数和主视曝光参数,确定无人机是否佩戴防水壳,从而保证无人机动力系统的稳定运行,保证无人机的运行安全。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述根据所述前视曝光参数和所述主视曝光参数,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:根据所述前视曝光参数,计算所述前视摄像机构的前视环境照度,以及,根据所述主视曝光参数,计算所述主视摄像机构的主视环境照度;根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳。
在该实现方式中,通过前视曝光参数可以计算出前视摄像机构的前视环境照度,通过主视曝光参数可以计算主视摄像机构的主视环境照度。在无人机未佩戴防水壳时,前视环境照度和主视环境照度理论上应当相等(相机结构一致时)或者满足一定的条件(相机结构不一致时),例如满足一个给定的拟合关系。因此,可以通过前视环境照度和主视环境照度准确地判断无人机是否佩戴防水壳。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述前视曝光参数包括前视曝光总量、前视曝光时间和前视感光度,所述主视曝光参数包括主视曝光总量、主视曝光时间和主视感光度,所述根据所述前视曝光参数,计算所述前视摄像机构的前视环境照度,包括:根据所述前视曝光总量、所述前视曝光时间和所述前视感光度,计算出所述前视环境照度;所述根据所述主视曝光参数,计算所述主视摄像机构的主视环境照度,包括:根据所述主视曝光总量、所述主视曝光时间和所述主视感光度,计算出所述主视环境照度。
在该实现方式中,通过前视曝光总量、前视曝光时间和前视感光度,可以准确计算出前视环境照度,通过主视曝光总量、主视曝光时间和主视感光度,可以准确计算出主视环境照度。这样的方式计算的前视环境照度和主视环境照度作为判断无人机是否佩戴防水壳的基础,可以尽可能保证判断结果的准确性。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:判断所述前视环境照度和所述主视环境照度是否满足第一条件和第二条件,其中,所述第一条件为所述主视环境照度处于预设照度区间内,所述第二条件为所述前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内;在所述前视环境照度和所述主视环境照度满足第一条件和第二条件时,确定所述无人机佩戴有所述防水壳。
在该实现方式中,由于无人机是否佩戴防水壳并不影响主视摄像机构的曝光参数,因此,可以通过判断主视环境照度是否处于预设照度区间内,由此确定当前环境中的正常照度是否处于极端情况(过亮或者过暗),在环境中的正常照度不处于极端情况,且前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内,从而可以确定无人机佩戴有防水壳。这样可以尽可能避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,从而保证无人机自检(检测是否佩戴防水壳)的准确性。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构,所述前视曝光参数还包括左前视动态响应和右前视动态响应,所述根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:判断所述前视环境照度和所述主视环境照度是否满足第一条件和第二条件,以及,判断所述左前视动态响应和所述右前视动态响应是否满足第三条件,其中,所述第一条件为所述主视环境照度处于预设照度区间内,所述第二条件为所述前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内,所述第三条件为所述左前视动态响应和所述右前视动态响应均处于第一动态响应区间,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内;在所述前视环境照度和所述主视环境照度满足第一条件和第二条件,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应满足所述第三条件时,确定所述无人机佩戴有所述防水壳。
在该实现方式中,通过在判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第一条件(主视环境照度处于预设照度区间内)和第二条件(前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内)的基础上,还进行左前视机构的左前视动态响应和右前视机构的右前视动态响应是否满足第三条件的判定。由于左前视机构和右前视机构在无人机佩戴防水壳时均被挡片遮挡,因此,左前视动态响应和右前视动态响应可以处于同一动态响应区间(即第一动态响应区间),且二者的差异应当较小(在预设动态差异内),由此可以判断无人机佩戴有防水壳。这样可以在保证原有效果(避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,保证无人机自检的准确性)的基础上,进一步提升无人机自检的准确性和可靠性,尽可能避免由于环境中的物体对无人机的前视摄像机构产生遮挡而带来的判断误差(通过第一动态响应区间和预设动态差异的判断来尽可能排除这种情况)。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:判断所述前视环境照度和所述主视环境照度是否满足第一条件和第四条件,其中,所述第一条件为所述主视环境照度处于预设照度区间内,所述第四条件为所述前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内;在所述前视环境照度和所述主视环境照度满足第一条件和第四条件时,确定所述无人机未佩戴所述防水壳。
在该实现方式中,由于无人机是否佩戴防水壳并不影响主视摄像机构的曝光参数,因此,可以通过判断主视环境照度是否处于预设照度区间内,由此确定当前环境中的正常照度是否处于极端情况(过亮或者过暗),在环境中的正常照度不处于极端情况,且前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内,从而可以确定无人机未佩戴防水壳。这样可以尽可能避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,从而保证无人机自检(检测是否佩戴防水壳)的准确性。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构,所述前视曝光参数还包括左前视动态响应和右前视动态响应,所述根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:判断所述前视环境照度和所述主视环境照度是否满足第一条件和第四条件,以及,判断所述左前视动态响应和所述右前视动态响应是否满足第三条件,其中,所述第一条件为所述主视环境照度处于预设照度区间内,所述第四条件为所述前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内,所述第三条件为所述左前视动态响应和所述右前视动态响应均处于第一动态响应区间,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内;在所述前视环境照度和所述主视环境照度满足第一条件和第四条件,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应满足所述第三条件时,确定所述无人机未佩戴所述防水壳。
在该实现方式中,通过在判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第一条件(主视环境照度处于预设照度区间内)和第四条件(前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内)的基础上,还进行左前视机构的左前视动态响应和右前视机构的右前视动态响应是否满足第三条件的判定。由于左前视机构和右前视机构在无人机佩戴防水壳时均被挡片遮挡(未佩戴防水壳时则没有产生遮挡),因此,左前视动态响应和右前视动态响应可以处于第一动态响应区间内,且二者的差异应当较小(在预设动态差异内),由此可以判定无人机未佩戴防水壳。这样可以在保证原有效果(避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,保证无人机自检的准确性)的基础上,尽可能避免由于环境中的物体对无人机的前视摄像机构产生遮挡而带来的判断误差(通过第一动态响应区间和预设动态差异的判断来尽可能排除这种情况),进一步提升无人机自检的准确性和可靠性。
结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构,所述前视曝光参数还包括左前视动态响应和右前视动态响应,所述根据所述前视环境照度和所述主视环境照度,确定所述无人机是否佩戴所述防水壳,包括:判断所述前视环境照度和所述主视环境照度是否满足第一条件和第四条件,其中,所述第一条件为所述主视环境照度处于预设照度区间内,所述第四条件为所述前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内;以及,判断所述左前视动态响应和所述右前视动态响应是否满足第五条件,其中,所述第五条件为所述左前视动态响应和所述右前视动态响应均处于第二动态响应区间,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内;在所述前视环境照度和所述主视环境照度满足第一条件和第四条件,且所述左前视动态响应和所述右前视动态响应满足所述第五条件时,确定所述无人机未佩戴所述防水壳。
在该实现方式中,通过判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第一条件(主视环境照度处于预设照度区间内)和第四条件(前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内),以及,判断左前视动态响应和右前视动态响应是否满足第五条件(左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内),这样既可以保证环境处于正常照度内,避免极端环境情况带来的误判;又可以保证左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间,即前视摄像机构未被遮挡,从而能够保证判断结果的可靠性。
结合第一方面,或者结合第一方面的第一种至第七种中任一可能的实现方式,在第一方面的第八种可能的实现方式中,在所述获取所述前视摄像机构的前视曝光参数和所述主视摄像机构的主视曝光参数之前,所述方法还包括:获取所述主视摄像机构的云台俯仰角;判断所述云台俯仰角是否位于预设角度区间内;所述获取前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数,包括:在所述云台俯仰角位于所述预设角度区间内时,获取前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数。
在该实现方式中,由于无人机上主视摄像机构的拍摄角度可能会影响拍摄的曝光参数,为了保证无人机自检的准确性,此处通过在获取参数(前视曝光参数和主视曝光参数)前先检测无人机上主视摄像机构的云台俯仰角,确保云台俯仰角位于预设角度区间,从而保证无人机进行自检以确定是否佩戴防水壳的准确性。
第二方面,本申请实施例提供一种无人机,包括前视摄像机构、主视摄像机构和主控模块,所述前视摄像机构和所述主视摄像机构分别与所述主控模块连接,所述无人机在佩戴防水壳时,所述防水壳的挡片会遮挡所述前视摄像机构,所述主控模块,用于执行第一方面或第一方面的可能的实现方式中任一项所述的无人机的自检方法。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请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申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种无人机的示意图。
图2为本申请实施例提供的一种无人机的自检方法的流程图。
图3为本申请实施例提供的一种判断无人机是否佩戴防水壳的示意图。
图4为本申请实施例提供的一种示例性的判断无人机是否佩戴防水壳的流程图。
图标:100-无人机;110-主视摄像机构;120-前视摄像机构;121-左前视机构;122-右前视机构。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的一种无人机100的示意图。
在本实施例中,无人机100可以包括前视摄像机构120、主视摄像机构110和主控模块,前视摄像机构120和主视摄像机构110分别与主控模块连接。其中,主视摄像机构110可以搭载在无人机100的云台上,无人机100可以通过调整云台俯仰角以对主视摄像机构110的拍摄角度进行调节。
为了对无人机100进行防水保护,可以给无人机100佩戴防水壳,防水壳本身有一个重量,会影响佩戴防水壳后的无人机100的整体重量,从而影响无人机100的动力系统。因此,可以给无人机100的动力系统设计不同的调控方案,以在无人机100佩戴有防水壳和未佩戴防水壳时,采用不同的控制方案进行动力控制,从而保证无人机100的安全稳定运行。
因此,在无人机100进行正常运行之前,可以先对无人机100是否佩戴防水壳进行检测,以确定无人机100当前的状态是否佩戴防水壳,从而确定出对应的动力控制方案控制无人机100的运行,以避免错误的动力控制方案导致的无人机100运行不稳定甚至炸机的问题。
由于无人机100佩戴防水壳后,防水壳的挡片会遮挡无人机100的前视摄像机构120,以避免无人机100出现进水问题。示例性的,前视摄像机构120可以为单目视觉的摄像装置,也可以为双目视觉的摄像装置。例如,前视摄像机构120可以包括左前视机构121和右前视机构122,在无人机100佩戴防水壳时,防水壳的挡片可以遮挡左前视机构121和右前视机构122。因此,本申请实施例基于此情况,提供一种无人机的自检方法,以准确检测无人机当前是否佩戴防水壳。
在本实施例中,无人机的自检方法可以通过无人机的主控模块(可以是一个单元,也可以是多个单元组成的模块,此处不作限定)运行。
请参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种无人机的自检方法的流程图。在本实施例中,无人机的自检方法可以包括步骤s10和步骤s20。
由于无人机上主视摄像机构的拍摄角度可能会影响拍摄的曝光参数,从而影响无人机自检的准确性,因此,在执行步骤s10之前,可以先获取主视摄像机构的云台俯仰角,以判断云台俯仰角是否位于预设角度区间内。此处的预设角度区间可以为一个确定的俯仰角范围,可以取决于设计方案过程中利用数据进行验证时所选用的角度。预设角度区间不同,后续的验证参数(例如主视环境照度与前视环境照度之间的差异、拟合参数等)通常也会随之变化。例如,在对无人机的自检方法进行设计时,云台俯仰角选用的角度区间可以为[-15°,15°],此处不作限定。
通过在获取参数(前视曝光参数和主视曝光参数)前先检测无人机上主视摄像机构的云台俯仰角,确保云台俯仰角位于预设角度区间,从而保证无人机进行自检以确定是否佩戴防水壳的准确性。
另外,此处选用[-15°,15°]作为预设角度区间,可以视为主视摄像机构与前视摄像机构的拍摄方向基本一致,从而使得二者的拍摄方向的环境亮度差异较小,有利于保证无人机自检的准确性和可靠性。
当确定在云台俯仰角位于预设角度区间内时,主控模块可以执行步骤s10。
步骤s10:获取前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数。
在本实施例中,主控模块可以控制无人机的前视摄像机构和主视摄像机构分别拍摄图像(前视摄像机构拍摄得到前视图像,主视摄像机构拍摄得到主视图像),并进一步根据前视摄像机构和主视摄像机构拍摄的图像,分别确定出前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数。当然,为了尽可能减小误差,可以控制前视摄像机构和主视摄像机构同时(在一定时间差异内,例如0.1秒内)进行拍摄,从而避免现实环境亮度的快速变化而导致的参数误差。
在获取前视曝光参数和主视曝光参数后,主控模块可以执行步骤s20。
步骤s20:根据前视曝光参数和主视曝光参数,确定无人机是否佩戴防水壳。
在本实施例中,无人机佩戴防水壳时,会遮挡无人机的前视摄像机构,那么,排除极端环境(环境极暗或者极亮)的情况,前视摄像机构的前视曝光参数与主视摄像机构的主视曝光参数必然会存在较大差异。而在无人机未佩戴防水壳,云台俯仰角位于预设角度区间内时,前视摄像机构和主视摄像机构的环境照度(可以通过曝光参数确定的用于揭示环境亮度的参数)应当是接近一致(或者满足某种特定关系)的。因此,基于此种情况,主控模块可以根据前视曝光参数和主视曝光参数,确定无人机是否佩戴防水壳,从而保证无人机动力系统的稳定运行,保证无人机的运行安全。
由于无人机佩戴防水壳时,主要影响前视摄像机构的拍摄时的环境亮度,不影响主视摄像机构的拍摄时的环境亮度,而拍摄时的环境亮度可以通过摄像机构的曝光参数反映和计算得到。因此,在本实施例中,主控模块可以根据前视曝光参数,计算前视摄像机构的前视环境照度,以及,根据主视曝光参数,计算主视摄像机构的主视环境照度。
在本实施例中,前视曝光参数可以包括前视曝光总量、前视曝光时间和前视感光度,主视曝光参数包括主视曝光总量、主视曝光时间和主视感光度。
示例性的,可以利用raw图(即摄像机构拍摄的原图像),计算出图像的曝光总量:例如,可以根据主视raw图,统计灰度直方图(例如1024段直方图),计算整个主视raw图的灰度总和,记为曝光总量qmain;同理,可以采用同样的方式,根据前视raw图,计算整个前视raw图的灰度总和,记为曝光总量qforw。
需要说明的是,若前视摄像机构为双目摄像机构时,其包括左前视机构和右前视机构,而计算曝光总量时,可以分别基于其各自拍摄的原图像计算得到qlforw(左前视曝光总量)和qrforw(右前视曝光总量)。
而后,可以根据主视曝光总量、主视曝光时间和主视感光度计算出主视环境照度,计算方式如下:
其中,emain表示主视环境照度,dtmain表示主视曝光时间,isomain表示主视感光度。
以及,可以根据前视曝光总量、前视曝光时间和前视感光度计算出前视环境照度,计算方式如下:
其中,eforw表示前视环境照度,dtforw表示前视曝光时间,isoforw表示前视感光度。
当然,在若前视摄像机构为双目摄像机构时,可以分别基于其各自的曝光参数计算得到elforw(左前视环境照度)和erforw(右前视环境照度),通常来说,左前视环境照度与右前视环境照度趋于一致,即使无人机佩戴防水壳后遮挡了前视摄像机构(同时遮挡左前视机构和右前视机构),通过二者的曝光参数计算得到的环境照度也是趋于一致的,但此处不作限定。在实际应用中,如何通过elforw和erforw得到eforw,也是比较灵活的,例如,在判定elforw和erforw接近一致时对二者求取均值作为eforw,或者,通过对elforw和erforw进行其他的计算得到eforw,或者选取elforw和erforw中的一个作为eforw等,以实际需要为准,此处不作限定。
通过这样的方式,可以准确计算出主视环境照度和前视环境照度,而以此作为判断无人机是否佩戴防水壳的基础,可以尽可能保证判断结果的准确性。
在无人机未佩戴防水壳时,前视环境照度和主视环境照度理论上应当相等(相机结构一致时)或者满足一定的条件(相机结构不一致时),由于实际中前视摄像机构与主视摄像机构的相机结构不一致,因此,可以确定出同一光照强度(环境亮度)下,主视环境照度和前视环境照度所满足的拟合关系:
eforw=f(emain),(3)
例如多项式拟合,eforw=k1×emain+k0,k1和k0为常数,此处不作限定。
当然,为了获得多组数据,可以通过灯箱等装置改变环境的光照强度(环境亮度),从而获取多组数据,但每组数据,均为通过前视摄像机构和主视摄像机构在同一光照强度下的曝光参数得到。
在确定出前视环境照度和主视环境照度后,主控模块可以根据前视环境照度和主视环境照度,确定无人机是否佩戴防水壳。
通过前视曝光参数可以计算出前视摄像机构的前视环境照度,通过主视曝光参数可以计算主视摄像机构的主视环境照度。在无人机未佩戴防水壳时,前视环境照度和主视环境照度理论上应当相等(相机结构一致时)或者满足一定的条件(相机结构不一致时),例如满足一个给定的拟合关系。因此,可以通过前视环境照度和主视环境照度准确地判断无人机是否佩戴防水壳。
为了保证无人机自检(检测是否佩戴防水壳)的准确性,在本实施例中,主控模块可以根据前视环境照度和主视环境照度进行一系列的判断,确定无人机是否佩戴防水壳。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的一种判断无人机是否佩戴防水壳的示意图。
在本实施例中,针对无人机佩戴有防水壳的情况,主控模块可以判断主视环境照度是否满足第一条件:主视环境照度处于预设照度区间内。其中,预设照度区间可以根据实际的情况设定,例如,预设照度区间可以设定为:400~2.5×105。当然,此处的预设照度区间仅为示例性的,主要用于判断当前的环境亮度是否为极端的情况(环境亮度过量或者过暗),并且,此区间的设定,也受防水壳的挡片对前视摄像机构遮挡的严密性、挡片的透光性等因素影响,因此,根据不同的情况,可以设定不同的预设照度区间,此处不应视为对本申请的限定。
另外,为了进一步保证对环境亮度的极端情况的排除,还可以结合主视曝光参数中的曝光时间进行进一步的判断,例如,当前主视曝光时间已经达到极限值,那么也可以认为环境亮度过暗,即使主视环境照度的数值已经处于预设照度区间内,也判定主视环境照度不满足第一条件,以此进一步保证无人机自检的可靠性。以及,针对挡片对前视摄像机构的遮挡非绝对严密的情况(例如挡片具有微弱的透光的可能性,或者挡片对前视摄像机构的遮挡存在缝隙从而具有透光的可能性),主控模块还可以结合前视摄像机构的曝光参数中的动态响应值判断当前的环境亮度是否过亮,例如,在前视摄像机构(包括左前视机构和右前视机构)的动态响应比(左前视动态响应与右前视动态响应的归一化动态比,可以通过
在本实施例中,主控模块还可以判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第二条件:前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内。此处可以通过对前视环境照度和主视环境照度进行归一化处理,判断主视环境照度与前视环境照度的归一化照度比(可以通过
因此,在确定前视环境照度和主视环境照度满足第一条件和第二条件时,主控模块可以确定无人机佩戴有防水壳。
通过判断主视环境照度是否处于预设照度区间内,由此确定当前环境中的正常照度是否处于极端情况(过亮或者过暗),在环境中的正常照度不处于极端情况,且前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第一照度差异区间内,从而可以确定无人机佩戴有防水壳。这样可以尽可能避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,从而保证无人机自检(检测是否佩戴防水壳)的准确性。
当然,为了进一步提升无人机自检的准确性,在前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构时,主控模块还可以结合左前视曝光参数中的左前视动态响应和右前视曝光参数中的右前视动态响应进行进一步的判断。例如,主控模块可以判断左前视动态响应和右前视动态响应是否满足第三条件:左前视动态响应和右前视动态响应均处于第一动态响应区间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内。
由于佩戴防水壳后,防水壳的挡片会遮挡前视摄像机构(包括左前视机构和右前视机构),因此,同被遮挡的左前视机构和右前视机构,其动态响应应当趋于一致,即,左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内,此预设动态差异同样可以根据实际需要设定区间,例如设定为:[-0.4,0.4](用于判断左前视动态响应归一化后的值与右前视动态响应归一化后的值之间的差异)。当然,也可以通过左前视动态响应归一化后的值与右前视动态响应归一化后的值之间的比值,判断比值所处的区间是否位于[0.8,1.25],以判断左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异是否在预设动态差异内;还可以通过判断左前视动态响应与右前视动态响应的归一化照度比是否位于设定区间(例如[0,0.4]),以判断左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异是否在预设动态差异内,此处不作限定。
而左前视动态响应和右前视动态响应均处于第一动态响应区间的判定,此第一动态响应区间可以根据实际需要进行设定。例如,考虑到在无人机佩戴防水壳后,防水壳的挡片会遮挡前视摄像机构,因此,前视摄像机构的左前视机构和右前视机构各自拍摄的图像应该很均匀,从而可以将第一动态响应区间设定为[0,140],即左前视动态响应和右前视动态响应均处于0~140之间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内时,可以确定左前视动态响应和右前视动态响应满足第三条件。
从而,在确定前视环境照度和主视环境照度满足第一条件和第二条件,且左前视动态响应和右前视动态响应满足第三条件时,主控模块可以确定无人机佩戴有防水壳。
由于左前视机构和右前视机构在无人机佩戴防水壳时均被挡片遮挡,因此,左前视动态响应和右前视动态响应可以处于同一动态响应区间(即第一动态响应区间),且二者的差异应当较小(在预设动态差异内),由此可以判断无人机佩戴有防水壳。这样可以在保证原有效果(避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,保证无人机自检的准确性)的基础上,进一步提升无人机自检的准确性和可靠性,尽可能避免由于环境中的物体对无人机的前视摄像机构产生遮挡而带来的判断误差(通过第一动态响应区间和预设动态差异的判断来尽可能排除这种情况)。
请继续参阅图3,针对无人机未佩戴防水壳的情况,主控模块可以判断主视环境照度是否满足第一条件:主视环境照度处于预设照度区间内。前文已经介绍第一条件的判定,此处不再赘述。
以及,主控模块还可以判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第四条件:前视环境照度与所述主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内。与第二条件的判定类似的,此处可以通过判断主视环境照度与前视环境照度的归一化照度比是否位于第二照度差异区间(例如[-0.4,0.4])内。若前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内,表示主视环境照度与前视环境照度的照度差异较小,符合无人机未佩戴防水壳的情况。当然,也可以设定其他的第二照度差异区间,表示主视环境照度与前视环境照度的照度差异偏小即可(例如通过判断归一化处理后主视环境照度与前视环境照度的差值是否满足设定的区间),此处不作限定。
因此,在确定前视环境照度和主视环境照度满足第一条件和第四条件时,主控模块可以确定无人机未佩戴防水壳。
由于无人机是否佩戴防水壳并不影响主视摄像机构的曝光参数,因此,可以通过判断主视环境照度是否处于预设照度区间内,由此确定当前环境中的正常照度是否处于极端情况(过亮或者过暗),在环境中的正常照度不处于极端情况,且前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内,从而可以确定无人机未佩戴防水壳。这样可以尽可能避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,从而保证无人机自检(检测是否佩戴防水壳)的准确性。
为了进一步提升无人机自检的准确性,在前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构时,主控模块还可以结合左前视曝光参数中的左前视动态响应和右前视曝光参数中的右前视动态响应进行进一步的判断。例如,主控模块可以判断左前视动态响应和右前视动态响应是否满足第三条件:左前视动态响应和右前视动态响应均处于第一动态响应区间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内。由于前文已经介绍了第三条件的判定,此处不再赘述。
从而,在确定前视环境照度和主视环境照度满足第一条件和第四条件,且左前视动态响应和右前视动态响应满足第三条件时,主控模块可以确定无人机未佩戴防水壳。
由于左前视机构和右前视机构在无人机佩戴防水壳时均被挡片遮挡(未佩戴防水壳时则没有产生遮挡),因此,左前视动态响应和右前视动态响应可以处于第一动态响应区间内,且二者的差异应当较小(在预设动态差异内),由此可以判定无人机未佩戴防水壳。这样可以在保证原有效果(避免由于环境中的正常照度处于极端情况时而带来的误判,保证无人机自检的准确性)的基础上,尽可能避免由于环境中的物体对无人机的前视摄像机构产生遮挡而带来的判断误差(通过第一动态响应区间和预设动态差异的判断来尽可能排除这种情况),进一步提升无人机自检的准确性和可靠性。
当然,针对无人机未佩戴防水壳的情况,还可以有其他的判断方式,例如,主控模块可以判断主视环境照度是否满足第一条件:主视环境照度处于预设照度区间内(前文已经介绍第一条件的判定,此处不再赘述)。以及,主控模块可以判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第四条件(前文已经介绍第四条件的判定,此处不再赘述)。另外,在前视摄像机构包括左前视机构和右前视机构时,主控模块还可以判断左前视动态响应和右前视动态响应是否满足第五条件:左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内。由于前文介绍了左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内的情况,此处不再赘述。
此处对左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间进行说明:左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间的判定,此第二动态响应区间可以根据实际需要进行设定。例如,考虑到在无人机未佩戴防水壳时,前视摄像机构无遮挡,因此,前视摄像机构的左前视机构和右前视机构各自拍摄的图像并不一定均匀,从而可以将第一动态排开,将第二动态响应区间设定为不低于150,即左前视动态响应和右前视动态响应均应大于等于150,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内时,可以确定左前视动态响应和右前视动态响应满足第五条件。
从而,在确定前视环境照度和主视环境照度满足第一条件和第二条件,且左前视动态响应和右前视动态响应满足第五条件时,主控模块可以确定无人机未佩戴防水壳。
通过判断前视环境照度和主视环境照度是否满足第一条件(主视环境照度处于预设照度区间内)和第四条件(前视环境照度与主视环境照度之间的照度差异位于第二照度差异区间内),以及,判断左前视动态响应和右前视动态响应是否满足第五条件(左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间,且左前视动态响应和右前视动态响应之间的动态响应差异在预设动态差异内),这样既可以保证环境处于正常照度内,避免极端环境情况带来的误判;又可以保证左前视动态响应和右前视动态响应均处于第二动态响应区间,即前视摄像机构未被遮挡,从而能够保证判断结果的可靠性。
需要说明的是,前文中对第一条件、第二条件、第三条件、第四条件、第五条件的判断,并没有严格的先后顺序,当然,在实际中可能会出于简化流程的考虑,将上述判断条件综合起来,设定一些合适的判断顺序,以精简流程,但都应当属于本申请的保护范围内。
另外,为了进一步提升无人机自检的准确性和可靠性,在本实施例中,主控模块还可以通过取多帧图像进行前述处理和判断,在多帧图像的判定结果均指向同一判定结果时,再确定该判定结果为最终的判定结果,从而可以排除偶然因素,保证无人机自检的可靠性和准确性。
以下,将以一个具体的实例,对本申请实施例提供的无人机的自检方法进行说明。请参阅图4,图4为本申请实施例提供的一种示例性的判断无人机是否佩戴防水壳的流程图。
在本实施例中,主控模块可以先判断云台俯仰角是否满足预设角度区间(例如-15°~15°),若否,则终止本次判断过程;若是,进行下一步判断:判断主视环境照度是否处于预设照度区间内。此处判断主视环境照度是否处于预设照度区间内的过程可以为:判断主视环境照度是否在400~2.5×105之间,以及,左前视动态响应和右前视动态响应的归一化动态比是否为0,以及,主视曝光时间是否达到极限值。
在主视环境照度处于400~2.5×105之间,且归一化动态比不为0,以及主视曝光时间不为极限值(ismax)时,可以进行下一步判断:左前视动态响应与右前视动态响应的归一化照度比是否处于0~0.4之间;而该判断过程中任一条件不符合(例如主视环境照度不在400~2.5×105之间,或者,左前视动态响应和右前视动态响应的归一化动态比为0,或者,主视曝光时间达到极限值),则终止本次判断过程。
在左前视动态响应与右前视动态响应的归一化照度比处于0~0.4之间时,可以进行下一步判断:左前视动态响应与右前视动态响应是否均处于0~140之间,或者,左前视动态响应与右前视动态响应是否均大于150。而在左前视动态响应与右前视动态响应的归一化照度比不处于0~0.4之间时,终止本次判断。
在左前视动态响应与右前视动态响应均处于0~140之间时,可以进行下一步判断:主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比是否位于0.8~1.0之间或者-0.4~0.4之间。并在主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比位于0.8~1.0之间时确定无人机佩戴有防水壳,在主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比位于-0.4~0.4之间时确定无人机未佩戴防水壳。
在左前视动态响应与右前视动态响应是否均大于150时,可以进行下一步判断:主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比是否位于-0.4~0.4之间。并在主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比位于-0.4~0.4之间时确定无人机未佩戴防水壳;在主视环境照度与前视环境照度之间的归一化照度比不处于-0.4~0.4之间时,终止本次判断过程。
而在左前视动态响应与右前视动态响应任一个处于140~150之间时,终止本次判断过程。
需要说明的是,此处的例子仅是示例性的,以便于对本方案的理解,而不应视为对本申请的限定。
本申请实施例还提供一种存储介质,所述存储介质存储有一个或者多个程序,所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,以实现如本实施例中所述的无人机的自检方法。
综上所述,本申请实施例提供一种无人机的自检方法及无人机,在无人机未佩戴防水壳时,前视摄像机构的前视曝光参数和主视摄像机构的主视曝光参数在理论上应当满足一定的条件(例如,前视曝光参数和主视曝光参数满足特定的拟合关系),但在无人机佩戴防水壳时,防水壳的挡片会遮挡无人机的前视摄像机构,从而使得前视曝光参数和主视曝光参数有着较为明显的差异,不再满足条件。因此,可以基于前视曝光参数和主视曝光参数,确定无人机是否佩戴防水壳,从而保证无人机动力系统的稳定运行,保证无人机的运行安全。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的方法,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。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
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