一種伴飛無人機航拍系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機應用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種伴飛無人機航拍系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，航拍已經(jīng)開始應用的越來越廣泛。尤其是隨著小微型無人飛行器，如四軸飛行器等已經(jīng)開始廣泛的進入消費級市場，普通用戶開始越來越多的接觸到航拍市場，并且了解航拍技術(shù)。
[0003]小微型無人機尤其是多旋翼式無人飛行器在航拍領(lǐng)域的應用大放異彩，專業(yè)人士使用其來拍攝影片、直播活動等，而普通用戶也很有興趣使用其來拍攝照片、錄制儀式等。這種應用方式的典型特征是:用戶操控無人機在空中飛行的同時，用戶還操控在無人機上搭載的拍攝設備來從空中向地面進行俯拍。通過無人機得到的拍攝內(nèi)容，其角度是現(xiàn)有普通的地面拍攝方式難以實現(xiàn)的，并且全局性較好，受拍攝條件限制較少，所以航拍成果一旦進行分享，會受到廣泛關(guān)注，大受歡迎。
[0004]例如:申請?zhí)枮?01510081882.3、發(fā)明名稱為《一種用于航拍云臺的拍攝裝置》的中國發(fā)明專利申請公開了一種用于航拍云臺的拍攝裝置，包括殼體、相機、相機安裝殼、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，所述相機安裝殼設于殼體下方，所述相機傾斜的固定安裝于相機安裝殼的內(nèi)腔中，所述相機其視軸方向向下并和豎直方向成一夾角，所述相機安裝殼其對應于所述相機的鏡頭的部位開設有視口，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)設于殼體上，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)與所述相機安裝殼連接并驅(qū)動所述相機安裝殼相對所述殼體在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0005]再例如，申請?zhí)枮?01280030283.3、發(fā)明名稱為《用于從航拍圖像中去除偽影的方法和設備》的中國發(fā)明專利申請公開一種計算機系統(tǒng)，用于產(chǎn)生感興趣區(qū)域的無偽影航拍圖像。計算機系統(tǒng)接收在不同時間獲得的一個或更多個輸入航拍圖像。通過將兩個或更多個輸入航拍圖像應用到偽彩色圖像的不同顏色通道輸入而產(chǎn)生偽彩色圖像?；趥尾噬珗D像中的像素顏色，兩個或更多個輸入航拍圖像中的像素被分類為代表清楚區(qū)域、云區(qū)域或者陰影區(qū)域。通過組合來自兩個或更多個輸入航拍圖像的被分類為代表清楚區(qū)域的像素而產(chǎn)生輸出圖像。又或者，申請?zhí)枮?01410858106.5、發(fā)明名稱為《使地基圖像和航拍圖像對準》的中國發(fā)明專利申請?zhí)峁┝擞糜谑箯奈挥诨蚪咏孛嫠降耐敢暯谦@取的地理區(qū)域的地基圖像與從例如傾斜透視角獲取的一組航拍圖像對準的系統(tǒng)和方法。
[0006]但是，現(xiàn)有無人機航拍技術(shù)中，目前僅僅使用無人機來拍攝地面的特定目標，主要關(guān)注的是如何改進無人機航拍裝置的拍攝效果或者對航拍圖像進行圖像處理，從而改進圖像的清晰度等。
[0007]隨著用戶對無人機使用的深入和需求的延伸，用戶并不滿足于僅是使用無人機來拍攝地面的特定對象。用戶發(fā)現(xiàn)，無人機本身的飛行過程的拍攝也是非常有趣味的。如何能夠從第三方視角對無人機的飛行過程、活動過程進行拍攝成為一個新的問題。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中是通過在地面上采用遠距離、廣角度的方式進行拍攝，由于拍攝范圍大，所以基本能夠拍攝到無人機的整個飛行過程。但是這種拍攝方式導致無人機在整個取景范圍內(nèi)，僅是一個很小的點，甚至在光線條件稍差的情況下，都很難從整個畫面中辨識出無人機。
[0009]如果想要針對飛行中的無人機進行拍攝，那么就要解決鏡頭能夠?qū)崟r相對較近距離的捕捉到無人機。但是，由于無人機本身就是一種在空中高速活動的對象，尤其是多旋翼式飛行器，其與普通固定翼飛行器不同，它的飛行過程更加靈活，空中轉(zhuǎn)向行為更加難以預料。因此，如果使用第三方的航拍設備來拍攝無人機的飛行過程是很困難的，拍攝者只能根據(jù)自己的判斷與反應來調(diào)整鏡頭的拍攝范圍，很容易丟失被拍攝對象，造成拍攝效果的不連續(xù)，甚至丟失關(guān)鍵性動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種伴飛無人機航拍系統(tǒng)及方法，使用搭載了航拍設備的伴飛無人機來拍攝飛行過程中的主飛飛行器，有效的完成飛行中的飛行器的拍攝過程。
[0011]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0012]—種伴飛無人機航拍系統(tǒng)，包括主飛飛行器和伴飛無人機，所述伴飛無人機上掛載有航拍設備，所述主飛飛行器和伴飛無人機分別具有第一飛行控制器和第二飛行控制器，還包括飛行指令同步裝置，其中，
[0013]所述第一飛行控制器適用于接收第一飛行控制指令，控制所述主飛飛行器的飛行；
[0014]所述飛行指令同步裝置適用于獲取所述第一飛行控制指令，并根據(jù)所述第一飛行控制指令同步生成第二飛行控制指令；
[0015]所述第二飛行控制器適用于接收所述飛行指令同步裝置生成的所述第二飛行控制指令，控制所述伴飛無人機的飛行；
[0016]所述伴飛無人機上的航拍設備適用于在所述伴飛無人機和所述主飛飛行器的相對位置關(guān)系處于預設范圍內(nèi)時，自動追蹤和拍攝所述主飛飛行器。
[0017]進一步的，所述飛行指令同步裝置包括飛行控制指令判斷單元，其適用于判斷所述第一飛行控制指令是否滿足預設條件，如果滿足，則將所述第一飛行控制指令轉(zhuǎn)化為所述第二飛行控制指令；反之，則將所述第一飛行控制指令忽略。
[0018]進一步的，所述預設條件包括所述第一飛行控制指令改變所述主飛飛行器飛行航跡。
[0019]進一步的，所述飛行指令同步裝置還包括飛行指令轉(zhuǎn)換單元，其適用于將所述第一飛行控制指令根據(jù)所述主飛飛行器和所述伴飛無人機之間預設相對位置關(guān)系進行修正，生成所述第二飛行控制指令。
[0020]進一步的，還包括鏡頭調(diào)整模塊，其適用于所述伴飛無人機在飛行過程中，保持所述航拍設備的鏡頭以預設的拍攝角度對準所述主飛飛行器。
[0021]進一步的，所述鏡頭調(diào)整模塊包括云臺、定位識別器和云臺控制器，所述云臺上設置有所述航拍設備，所述云臺控制器分別與所述云臺和定位識別器連接，其中，
[0022]所述定位識別器適用于所述伴飛無人機獲取所述主飛飛行器的相對位置關(guān)系變化信息；
[0023]所述云臺控制器適用于根據(jù)所述相對位置關(guān)系變化信息生成云臺控制指令；
[0024]所述云臺適用于根據(jù)所述云臺控制指令控制所述航拍設備的鏡頭調(diào)整，使所述主飛飛行器位于拍攝取景范圍中的相對固定位置。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種伴飛無人機航拍方法，包括以下步驟:
[0026]啟動主飛與伴飛模式；
[0027]接收第一飛行控制指令，控制所述主飛飛行器的飛行；
[0028]根據(jù)所述第一飛行控制指令同步生成第二飛行控制指令；
[0029]根據(jù)所述第二飛行控制指令控制所述伴飛無人機的飛行；
[0030]在所述伴飛無人機和所述主飛飛行器的相對位置關(guān)系處于預設范圍內(nèi)時，所述伴飛無人機自動追蹤和拍攝所述主飛飛行器。
[0031]進一步的，所述根據(jù)所述第一飛行控制指令同步生成第二飛行控制指令步驟，具體包括以下步驟:
[0032]判斷所述第一飛行控制指令是否滿足預設條件；
[0033]如果滿足，則將所述第一飛行控制指令轉(zhuǎn)化為所述第二飛行控制指令；
[0034]如果不滿足，則將所述第一飛行控制指令忽略。
[0035]進一步的，還包括伴飛無人機上的航拍設備鏡頭調(diào)整步驟，具體包括以下步驟:
[0036]所述伴飛無人機獲取所述主飛飛行器的相對位置關(guān)系變化信息；
[0037]根據(jù)所述相對位置關(guān)系變化信息生成云臺控制指令；
[0038]根據(jù)所述云臺控制指令控制所述航拍設備的鏡頭調(diào)整，使所述主飛飛行器位于拍攝取景范圍中的相對固定位置。
[0039]進一步的，還包括復位步驟，當所述主飛飛行器和所述伴飛無人機之間的相對位置關(guān)系不在所述預設范圍內(nèi)時，啟動重置模式，恢復兩者之間的初始相對位置關(guān)系。
[0040]本發(fā)明公開了一種伴飛無人機航拍系統(tǒng)及方法，使用搭載了航拍設備的伴飛無人機來拍攝飛行過程中的主飛飛行器，基于飛行指令同步機制有效的完成伴飛無人機對飛行中的主飛飛行器的拍攝過程。這種拍攝不僅能夠用于產(chǎn)生有欣賞價值的展示內(nèi)容，同時也可以應用于對飛行目標的監(jiān)控等其它衍生領(lǐng)域。
[0041]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠使得本發(fā)明的技術(shù)手段更加清楚明白，達到本領(lǐng)域技術(shù)人員可依照說明書的內(nèi)容予以實施的程度，并且為了能夠讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，下面以本發(fā)明的【具體實施方式】進行舉例說明。
【附圖說明】
[0042]通過閱讀下文優(yōu)選的【具體實施方式】中的詳細描述，本發(fā)明各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得