農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，具體步驟包括：（100）、首先兩個激光器分別發(fā)射激光照射到物體目標(biāo)表面形成兩個光斑；（200）、通過攝像頭拍攝兩所述激光器發(fā)射激光照射到目標(biāo)所形成的光斑；（300）、所述圖像處理器根據(jù)接收到的所述攝像頭拍攝的光斑圖像信息，測量出兩個光斑之間的間距，根據(jù)間距計算出無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離；（400）、設(shè)置一個安全距離，當(dāng)計算出的無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離小于設(shè)定的安全距離時，飛行控制器發(fā)送報警指令。通過上述方式，本發(fā)明一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，該檢測方法利用激光器和攝像頭構(gòu)成大視野距離測量系統(tǒng)，能夠滿足無人機(jī)高速飛行要求的大范圍障礙物測距需求。
【專利說明】農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]植保無人機(jī)是一種用于碰灑農(nóng)藥的農(nóng)用無人機(jī)，植保無人機(jī)飛行環(huán)境復(fù)雜，尤其是在中部和東部地區(qū)，由于人口密集、田地中有大量樹木、房屋行人和各種電線桿、電線塔等障礙物，植保無人機(jī)在田地中飛行很容易發(fā)生碰撞事故。
現(xiàn)在的無人機(jī)一般通過安裝激光測量傳感器等測量設(shè)備測量無人機(jī)和障礙物之間的距離從而避免無人機(jī)碰撞，但是現(xiàn)有的各種無人機(jī)避碰測量技術(shù)和傳感器價格昂貴，甚至超過了植保無人機(jī)的價格，目前尚沒有一種無人機(jī)避碰測量技術(shù)在成本上能滿足植保無人機(jī)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，具體步驟包括:
(100)、首先兩個激光器分別發(fā)射激光照射到物體目標(biāo)表面形成兩個光斑；
(200)、通過攝像頭拍攝兩所述激光器發(fā)射激光照射到目標(biāo)所形成的光斑，并將光斑圖像信息傳輸給無人機(jī)內(nèi)的圖像處理器；
(300)、所述圖像處理器根據(jù)接收到的所述攝像頭拍攝的光斑圖像信息，測量出兩個光斑之間的間距，根據(jù)間距計算出無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離；
(400)、設(shè)置一個安全距離，當(dāng)計算出的無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離小于設(shè)定的安全距離時，飛行控制器發(fā)送報警指令，無人機(jī)接收到所述飛行控制器發(fā)出的報警指令后立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)并啟動應(yīng)急飛行預(yù)案，所述飛行控制器控制無人機(jī)懸停，所述飛機(jī)控制器還將向操作員發(fā)送報警，由操作員決定下一步的飛行計劃。
[0005]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(100)中兩個所述激光器呈預(yù)定角度安裝在無人機(jī)前方。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(200)中所述攝像頭安裝在兩個所述激光器的中軸線上，所述攝像頭的拍攝方向與兩個所述激光器的安裝中軸線一致。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(300)中所述圖像處理器與所述攝像頭之間通過數(shù)據(jù)連接。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(400)中所述飛行控制器與所述無人機(jī)之間采用無線連接。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述步驟(100)中兩所述激光器內(nèi)的激光投影光源的夾角角度范圍為2° ^30°。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，該檢測方法利用激光器和攝像頭構(gòu)成大視野距離測量系統(tǒng)，能夠滿足無人機(jī)高速飛行要求的大范圍障礙物測距需求，同時價格低廉、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單，能夠滿足于農(nóng)業(yè)無人機(jī)的避碰測量要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法的示意圖。
[0012]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、激光器；2、攝像頭；3、圖像處理器；4、飛行控制器。

【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]本發(fā)明實施例包括:一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，具體步驟包括:
(100)、在無人機(jī)前方安裝兩個激光器1，兩所述激光器I呈一定角度安裝，兩所述激光器I內(nèi)的激光投影光源的夾角角度范圍為2°?30°，根據(jù)不同的需求和設(shè)定選擇不同的角度，依據(jù)幾何原理目標(biāo)離無人機(jī)的距離越近則兩個光斑之間的間距越近，反之則相反，從而進(jìn)行測定。
[0015]兩所述激光器I的激光投影光源分別發(fā)射激光照射到物體目標(biāo)表面形成兩個光斑，根據(jù)光斑間的距離測定飛機(jī)與目標(biāo)之間的距離。
[0016](200)、在兩所述激光器I安裝的中軸線上安裝一攝像頭2，所述攝像頭2的拍攝方向與兩所述激光器I的安裝中軸線一致，所述攝像頭2能夠拍攝到兩所述激光器I發(fā)出的激光投影光源照射到目標(biāo)所形成的光斑，安裝在中軸線可以使得所述攝像頭2更好的拍攝至IJ光斑的圖像，方便測量兩光斑之間的距離。
[0017](300)、所述攝像頭2與無人機(jī)內(nèi)的圖像處理器3相連接，所述攝像頭2將拍攝到的光斑圖像傳輸給所述圖像處理器3，所述圖像處理器3處理所述攝像頭2拍攝的光斑圖像，測量出兩個光斑之間的間距，根據(jù)間距計算出無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離，通過所述圖像處理器3來測量兩光斑之間的間距，并將測出的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鲲w行控制器4。
[0018](400)、飛行控制器4與無人機(jī)之間采用無線連接，在所述飛行控制器4內(nèi)設(shè)置一個安全距離，當(dāng)計算出的無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離小于設(shè)定的安全距離時，所述飛行控制器4發(fā)送報警指令，接收到所述飛行控制器4發(fā)出的報警指令后無人機(jī)則立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)并啟動應(yīng)急飛行預(yù)案，控制無人機(jī)懸停，所述飛機(jī)控制4還將向操縱員發(fā)送報警，由操作員決定下一步的飛行計劃。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，該檢測方法利用激光器、攝像頭、和圖像處理器組成無人機(jī)障礙測量系統(tǒng)，成本低廉、測量速度快、系統(tǒng)可靠、不受環(huán)境影響。
[0020]與目前的例如激光測距、紅外測距和毫米波雷達(dá)等各種無人機(jī)測距技術(shù)相比，其成本只是目前各種測距技術(shù)的1/10，滿足了農(nóng)用植保無人機(jī)的應(yīng)用要求，同時解決了目前植保無人機(jī)沒有合適的防碰撞技術(shù)可供選擇的尷尬局面，解決了植保無人機(jī)提高安全性與成本平衡問題。
[0021]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于，具體步驟包括: (100)、首先兩個激光器分別發(fā)射激光照射到物體目標(biāo)表面形成兩個光斑； (200)、通過攝像頭拍攝兩所述激光器發(fā)射激光照射到目標(biāo)所形成的光斑，并將光斑圖像信息傳輸給無人機(jī)內(nèi)的圖像處理器； (300)、所述圖像處理器根據(jù)接收到的所述攝像頭拍攝的光斑圖像信息，測量出兩個光斑之間的間距，根據(jù)間距計算出無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離； (400)、設(shè)置一個安全距離，當(dāng)計算出的無人機(jī)到目標(biāo)之間的距離小于設(shè)定的安全距離時，飛行控制器發(fā)送報警指令，無人機(jī)接收到所述飛行控制器發(fā)出的報警指令后立刻停止當(dāng)前的飛行任務(wù)并啟動應(yīng)急飛行預(yù)案，所述飛行控制器控制無人機(jī)懸停，所述飛機(jī)控制器還將向操作員發(fā)送報警，由操作員決定下一步的飛行計劃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于，所述步驟(100)中兩個所述激光器呈預(yù)定角度安裝在無人機(jī)前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于，所述步驟(200)中所述攝像頭安裝在兩個所述激光器的中軸線上，所述攝像頭的拍攝方向與兩個所述激光器的安裝中軸線一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于，所述步驟(300)中所述圖像處理器與所述攝像頭之間通過數(shù)據(jù)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于， 所述步驟(400 )中所述飛行控制器與所述無人機(jī)之間采用無線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)用植保無人機(jī)碰撞檢測方法，其特征在于，兩所述激光器內(nèi)的激光投影光源的預(yù)定角度范圍為2°?30°。
【文檔編號】G08G5/04GK104269078SQ201410486277
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】路巍, 洪亮, 丁大穩(wěn), 曹舒藝 申請人:蘇州天益航空科技有限公司