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原文传递云台姿态修正方法、云台姿态修正装置、云台、云台系统和无人机

专利名称：	云台姿态修正方法、云台姿态修正装置、云台、云台系统和无人机
摘要：	一种云台姿态修正装置及其修正方法，根据云台(101)搭载的拍摄设备(102)获取的图像数据对云台(101)的姿态进行修正，修正装置包括存储器和处理器，修正方法包括：获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合(S3001)；根据所述直线子集合计算出所述云台(101)的观测姿态(S3002)；根据所述观测姿态对所述云台(101)的当前姿态进行修正(S3003)，所述修正装置和修正方法用于无人机(100)及其云台系统。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳市大疆创新科技有限公司
发明人：	伊星星;许文;李兵
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201880013975.4
公开号：	CN110382358A
代理机构：	中科专利商标代理有限责任公司
代理人：	赵婷
分类号：	B64D47/08(2006.01);B;B64;B64D;B64D47
申请人地址：	518057 广东省深圳市南山区高新区南区粤兴一道9号香港科大深圳产学研大楼6楼
主权项：	1.一种云台姿态修正方法，根据所述云台搭载的拍摄设备获取的图像数据对云台的姿态进行修正，其特征在于，包括：获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合；根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态；根据所述观测姿态对所述云台的当前姿态进行修正。 2.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合，包括：获取所述图像数据中的直线集合；从所述直线集合中提取出所述相互平行的直线的直线子集合。 3.根据权利要求2所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述获取图像数据中的直线集合，包括：通过对所述图像数据进行边缘算子运算来检测被拍摄体的边缘，并对所述边缘进行直线拟合以获取所述图像数据中直线集合。 4.根据权利要求3所述的云台姿态修正方法，其特征在于，对所述边缘进行直线拟合，包括：通过霍夫变换对所述边缘进行直线拟合。 5.根据权利要求2所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述从所述直线集合中提取出相互平行的直线的直线子集合，包括：根据竖直线特征从所述直线集合中提取出相互平行的竖直线的直线子集合。 6.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述从所述直线集合中提取出相互平行的直线的直线子集合，包括：根据竖直线特征从所述直线集合中提取出相互平行的竖直线的直线子集合。 7.根据权利要求5或6所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述竖直线特征包括斜率和方向。 8.根据权利要求7所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述云台包括俯仰轴和横滚轴，使所述云台在俯仰方向和横滚方向上运动，所述云台的观测姿态包括所述俯仰方向的俯仰角和所述横滚方向的横滚角。 9.根据权利要求8所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述计算云台的观测姿态，包括：确定云台在俯仰方向处于水平状态；根据所述竖直线的直线子集合和所述图像数据的垂直方向计算出所述横滚角。 10.根据权利要求9所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述确定云台在俯仰方向处于水平状态，包括：获取所述当前姿态的俯仰角，当所述当前姿态的俯仰角偏离0°在预定阈值内时，确定当前云台在俯仰方向处于水平状态。 11.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态，包括：根据所述直线子集合计算出所述图像数据的消影点的位置；根据所述消影点的位置计算所述观测姿态。 12.根据权利要求11所述的云台姿态修正方法，其特征在于，根据所述直线子集合计算出所述图像数据的消影点的位置，包括：通过RANSAC算法计算出所述图像数据的消影点的向量。 13.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，按照时间序列获取图像数据，持续计算所述观测姿态。 14.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，在所述直线子集合中的直线少于规定数量时，获取新的图像数据并重新进行直线子集合的提取。 15.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述根据所述观测姿态对所述云台的当前姿态进行修正，包括：对所述观测姿态与所述当前姿态进行姿态融合来对云台的姿态进行修正。 16.根据权利要求15所述的云台姿态修正方法，其特征在于，计算出的所述观测姿态与所述当前姿态的差值，若所述观测姿态与所述当前姿态的差值不超过允许的范围，对所述观测姿态与所述当前姿态进行姿态融合来对云台的姿态进行修正；或若所述观测姿态与所述当前姿态的差值超过允许的范围，重新获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合，并根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态。 17.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述云台能让搭载的所述拍摄设备在俯仰方向、横滚方向和偏航方向上自由转动。 18.根据权利要求1所述的云台姿态修正方法，其特征在于，所述云台的当前姿态，是由云台的姿态测量传感器所获取数据计算得到的姿态。 19.一种云台姿态修正装置，根据所述云台搭载的拍摄设备获取的图像数据对云台的姿态进行修正，其特征在于，包括：存储器，存储用于控制云台姿态修正装置的指令集；和一个或多个处理器，其被配置成根据所述存储器存储的指令集执行如下处理：获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合；根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态；根据所述观测姿态对所述云台的当前姿态进行修正。 20.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合，包括：获取所述图像数据中的直线集合；从所述直线集合中提取出所述相互平行的直线的直线子集合。 21.根据权利要求20所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述获取图像数据中的直线集合，包括：通过对所述图像数据进行边缘算子运算来检测被拍摄体的边缘，并对所述边缘进行直线拟合以获取所述图像数据中直线集合。 22.根据权利要求21所述的云台姿态修正装置，其特征在于，对所述边缘进行直线拟合，包括：通过霍夫变换对所述边缘进行直线拟合。 23.根据权利要求20所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述从所述直线集合中提取出相互平行的直线的直线子集合，包括：根据竖直线特征从所述直线集合中提取出相互平行的竖直线的直线子集合。 24.根据权利要求20所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述从所述直线集合中提取出相互平行的直线的直线子集合，包括：根据竖直线特征从所述直线集合中提取出相互平行的竖直线的直线子集合。 25.根据权利要求23或24所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述竖直线特征包括斜率和方向。 26.根据权利要求25所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述云台包括俯仰轴和横滚轴，使所述云台在俯仰方向和横滚方向上运动，所述云台的观测姿态包括所述俯仰方向的俯仰角和所述横滚方向的横滚角。 27.根据权利要求22所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述计算云台的观测姿态，包括：确定云台在俯仰方向处于水平状态；根据所述竖直线的直线子集合和所述图像数据的垂直方向计算出所述横滚角。 28.根据权利要求27所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述确定云台在俯仰方向处于水平状态，包括：获取所述当前姿态的俯仰角，当所述当前姿态的俯仰角偏离0°在预定阈值内时，确定当前云台在俯仰方向处于水平状态。 29.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态，包括：根据所述直线子集合计算出所述图像数据的消影点的位置；根据所述消影点的位置计算云台的观测姿态。 30.根据权利要求29所述的云台姿态修正装置，其特征在于，根据所述直线子集合计算出所述图像数据的消影点的位置，包括：通过RANSAC算法计算出所述图像数据的消影点的向量。 31.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，按照时间序列获取图像数据，持续计算云台的观测姿态。 32.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，在所述直线子集合中的直线少于规定数量时，获取新的图像数据并重新进行直线子集合的提取。 33.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述根据所述观测姿态对所述云台的当前姿态进行修正，包括：根据观测姿态与当前姿态进行姿态融合来对云台的姿态进行修正。 34.根据权利要求33所述的云台姿态修正装置，其特征在于，计算出的所述观测姿态与所述当前姿态的差值，若所述观测姿态与所述当前姿态的差值不超过允许的范围，对所述观测姿态与所述当前姿态进行姿态融合来对云台的姿态进行修正；或若所述观测姿态与所述当前姿态的差值超过允许的范围，重新获取所述图像数据中的相互平行的直线的直线子集合，并根据所述直线子集合计算出所述云台的观测姿态。 35.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述云台能让搭载的所述拍摄设备在俯仰轴、横滚轴和偏航轴上自由转动。 36.根据权利要求19所述的云台姿态修正装置，其特征在于，所述云台的当前姿态，是由云台的姿态测量传感器所获取数据计算得到的姿态。 37.一种云台，其特征在于，所述云台包括权利要求19-36任一项所述的云台姿态修正装置，所述云台还至少包括俯仰轴和横滚轴。 38.一种云台系统，其特征在于，所述云台系统包括权利要求37所述的云台，以及搭载于所述云台的所述拍摄设备。 39.一种无人机，其特征在于，所述无人机搭载有权利要求38所述的云台系统。
所属类别：	发明专利