避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)，所述方法包括：獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線；控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。該方法只需要對(duì)深度圖的部分進(jìn)行處理，減少了數(shù)據(jù)處理量，降低了運(yùn)算復(fù)雜度，加快了處理時(shí)間，更好得提升了用戶體驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】
避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)、遙控車以及機(jī)器人等載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)路線上的障礙物及時(shí)進(jìn)行回避，若由操控者進(jìn)行操控，常很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)障礙物進(jìn)行判斷及回避。
[0003]對(duì)于無(wú)人機(jī)而言，在無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中，操控者需要實(shí)時(shí)控制無(wú)人機(jī)對(duì)障礙物進(jìn)行回避，而當(dāng)無(wú)人機(jī)的飛行速度較快時(shí)，操控者往往很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其飛行路線上的障礙物進(jìn)行判斷及回避操作，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)很容易撞上障礙物，造成損毀。于是需要無(wú)人機(jī)能自動(dòng)調(diào)整飛行方向進(jìn)行避障。
[0004]現(xiàn)有的避障方法，通常對(duì)獲取的整幅深度圖像進(jìn)行處理，即需要對(duì)深度圖中的每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行處理，以獲取避障方向?，F(xiàn)有的避障方法運(yùn)算復(fù)雜度較高，且由于無(wú)人機(jī)的芯片處理能力有限，導(dǎo)致運(yùn)算時(shí)間較長(zhǎng)，用戶體驗(yàn)感較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)，以改善上述避障方法運(yùn)算復(fù)雜度較高的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種避障方法，所述方法包括:獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線;控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0008]—種避障裝置，所述裝置包括:
[0009]深度圖獲取模塊，用于獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；感興趣區(qū)域獲取模塊，用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；連通線獲取模塊，用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線;運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0010]—種載體，所述載體包括:存儲(chǔ)器;處理器;及避障裝置，所述避障裝置安裝于所述存儲(chǔ)器中并包括一個(gè)或多個(gè)由所述處理器執(zhí)行的軟件功能模塊，所述避障裝置包括:深度圖獲取模塊，用于獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖;感興趣區(qū)域獲取模塊，用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；連通線獲取模塊，用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的預(yù)設(shè)連通線;運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0011 ] 一種無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)包括:圖像獲取單元；以及處理器，與所述圖像獲取單元電性連接;所述圖像獲取單元用于獲取無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；所述處理器用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述無(wú)人機(jī)在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線；以及，控制所述無(wú)人機(jī)向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例提供的避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)，在深度圖中只需要確定感興趣區(qū)域，并且對(duì)感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)進(jìn)行處理以獲取載體的運(yùn)動(dòng)方向，極大地減少了處理數(shù)據(jù)量，減少了運(yùn)算復(fù)雜難度，使運(yùn)算時(shí)間更短，提升了用戶體驗(yàn)。
[0013]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]圖1示出了本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的載體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種避障方法的流程圖；
[0017]圖3示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種深度圖；
[0018]圖4示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的另一種深度圖；
[0019]圖5示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的另一種避障方法流程圖；
[0020]圖6示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種避障運(yùn)動(dòng)方向示意圖；
[0021]圖7示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的另一種避障運(yùn)動(dòng)方向示意圖；
[0022]圖8示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的又一種避障方法的流程圖；
[0023]圖9示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的避障裝置的功能模塊圖；
[0024]圖10示出了本發(fā)明第三實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)的功能模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0027]如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的載體100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。所述載體100包括避障裝置200、存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103、外設(shè)接口 104、輸入輸出單元105以及其他。所述存儲(chǔ)器101、存儲(chǔ)控制器102、處理器103以及外設(shè)接口 104各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過(guò)一條或多條通訊總線或信號(hào)線實(shí)現(xiàn)電性連接。所述避障裝置200包括至少一個(gè)可以軟件或固件(firmware)的形式存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)器101中的軟件功能模塊。所述處理器103用于執(zhí)行存儲(chǔ)器101中存儲(chǔ)的可執(zhí)行模塊，例如所述避障裝置200包括的軟件功能模塊或計(jì)算機(jī)程序。
[0028]其中，存儲(chǔ)器101可以是，但不限于，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器101(Random Access Memory,RAM)，只讀存儲(chǔ)器 101 (Read Only Memory ,ROM)，可編程只讀存儲(chǔ)器 101 (ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲(chǔ)器 101(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPR0M)，電可擦除只讀存儲(chǔ)器 101 (Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPR0M)等。其中，存儲(chǔ)器101用于存儲(chǔ)程序，所述處理器103在接收到執(zhí)行指令后，執(zhí)行所述程序，本發(fā)明實(shí)施例任一實(shí)施例揭示的流過(guò)程定義的載體所執(zhí)行的方法可以應(yīng)用于處理器103中，或者由處理器103實(shí)現(xiàn)。
[0029]處理器103可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。上述的處理器103可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡(jiǎn)稱CPU)、網(wǎng)絡(luò)處理器103(Network Processor，簡(jiǎn)稱NP)等;還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件?？梢詫?shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器103可以是微處理器或者該處理器103也可以是任何常規(guī)的處理器等。
[0030]所述外設(shè)接口 104將各種輸入/輸出裝置耦合至處理器103以及存儲(chǔ)器101。在一些實(shí)施例中，外設(shè)接口 104，處理器103以及存儲(chǔ)控制器102可以在單個(gè)芯片中實(shí)現(xiàn)。在其他一些實(shí)例中，他們可以分別由獨(dú)立的芯片實(shí)現(xiàn)。
[0031]輸入輸出單元105用于提供給用戶輸入數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)用戶與該載體100的交互。
[0032]載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)確定其運(yùn)動(dòng)方向存在障礙物時(shí)，需要選擇向其他方向運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行避障，本發(fā)明實(shí)施例即提供了載體進(jìn)行避障的方法。當(dāng)然，在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)方向存在障礙物的具體確定方式不作為限定。
[0033]并且，可以理解的，該運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橛脩舾鶕?jù)需要設(shè)定的一個(gè)載體的主要運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)在該方向上存在障礙物時(shí)，載體啟動(dòng)本方法實(shí)施例提供的避障方法進(jìn)行避障。
[0034]可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例所述的載體為使用本發(fā)明實(shí)施例的方法進(jìn)行避障的可運(yùn)動(dòng)的載體，或者說(shuō)為設(shè)置有本發(fā)明實(shí)施例的避障裝置的可運(yùn)動(dòng)的載體，如無(wú)人機(jī)、遙控車、機(jī)器人等。
[0035]以下實(shí)施例主要以無(wú)人機(jī)避障過(guò)程為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]第一實(shí)施例
[0037]圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的避障方法，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，該方法包括:
[0038]步驟SI10:獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖。
[0039]深度圖是一種二維圖像，單位為像素點(diǎn)，像素點(diǎn)的不同像素值代表不同的深度信息，對(duì)應(yīng)不同的深度值，深度值表示深度圖中的障礙物與載體之間的距離。即像素點(diǎn)的不同像素值可以表現(xiàn)該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)際環(huán)境中的位置與載體的不同距離。通常的，像素值越大，表示距離越遠(yuǎn)，像素值越小，表示距離越近。具體像素值與距離值的對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)實(shí)際需要確定，在本實(shí)施例中并不作為限定。
[0040]在本實(shí)施例中，載體，如無(wú)人機(jī)，可以通過(guò)圖像獲取單元采集前進(jìn)方向的深度圖，并將深度圖傳送給處理器，該前進(jìn)方向即為運(yùn)動(dòng)方向。該深度圖表現(xiàn)了載體前進(jìn)方向上的周邊環(huán)境，包括前進(jìn)方向上存在的各種障礙物。
[0041]在本實(shí)施例中，深度圖可以通過(guò)超聲波檢測(cè)、激光雷達(dá)掃描、紅外反射、雙目視差測(cè)距等方式獲取，具體獲取深度圖的方式在本實(shí)施例中并不作為限制。
[0042]優(yōu)選的，本發(fā)明實(shí)施例中的深度圖通過(guò)雙目視差測(cè)距的方式獲得。具體的，雙目視差測(cè)距方式采用兩個(gè)或者兩個(gè)以上的攝像頭來(lái)采集前進(jìn)方向的圖像，并計(jì)算各采集圖像的視差，從而獲取攝像頭視角內(nèi)的深度信息，進(jìn)而可以通過(guò)分析深度信息來(lái)判斷視覺(jué)范圍內(nèi)是否存在障礙物。
[0043]步驟S120:在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)。
[0044]在本實(shí)施例提供的一種實(shí)施方式中，可以先確定載體在深度圖上的投影區(qū)域，再根據(jù)該投影區(qū)域在深度圖中確定感興趣區(qū)域。
[0045]在本實(shí)施例中，可以將載體在深度圖中的投影作為投影區(qū)域，從而可以通過(guò)確定載體在深度圖中的投影來(lái)確定其感興趣區(qū)域?？梢岳斫獾模d體投影在深度圖中的位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際尺寸大小等于載體在運(yùn)動(dòng)方向投影到深度圖對(duì)應(yīng)的環(huán)境區(qū)域的實(shí)際投影尺寸大小，該投影在深度圖中的位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際環(huán)境區(qū)域?yàn)檩d體按照當(dāng)前方向運(yùn)動(dòng)會(huì)經(jīng)過(guò)的路徑位置。
[0046]再根據(jù)載體在深度圖上的投影，確定一個(gè)尺寸大于或等于該投影的感興趣區(qū)域，并使該投影在感興趣區(qū)域范圍內(nèi)，即，可以理解的，感興趣區(qū)域的大小大于或等于載體在深度圖中的投影區(qū)域的大小，并且投影區(qū)域在感興趣區(qū)域范圍內(nèi)。則在本實(shí)施例中，感興趣區(qū)域(Reg1n of interest，簡(jiǎn)稱ROI)對(duì)應(yīng)的實(shí)際環(huán)境區(qū)域即為載體在其運(yùn)動(dòng)路徑上會(huì)經(jīng)過(guò)的區(qū)域。如，該載體為無(wú)人機(jī)時(shí)，感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)際環(huán)境區(qū)域即為無(wú)人機(jī)在其飛行路徑上會(huì)經(jīng)過(guò)的區(qū)域。
[0047]在本實(shí)施例的另一種實(shí)施方式中，也可以先確定一個(gè)平面框體，該平面框體的尺寸大于或等于載體的二維尺寸大小，在本實(shí)施例中，該載體的二維尺寸為載體在平行于深度圖所表示的平面的截面上的二維尺寸。
[0048]再將該平面框體投影到深度圖中，以該平面框體在深度圖中的投影作為感興趣區(qū)域。
[0049]在本實(shí)施例中，感興趣區(qū)域的具體形狀可以是方形或圓形，當(dāng)然，感興趣區(qū)域的具體形狀并不作為限定，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定。
[0050]并且，可以理解的，深度圖對(duì)應(yīng)的周圍環(huán)境距離載體越近，則載體在該深度圖中的投影區(qū)域越大，感興趣區(qū)域的尺寸越大。
[0051]以載體為無(wú)人機(jī)為例，如圖3以及圖4分別示出了無(wú)人機(jī)在前進(jìn)方向上的不同位置獲取的周圍環(huán)境的深度圖。其中方框001對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)榇_定的感興趣區(qū)域，方框001中的圓點(diǎn)002表示該感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)，即無(wú)人機(jī)的機(jī)頭對(duì)應(yīng)的位置。并且，請(qǐng)參見(jiàn)圖3及圖4，無(wú)人機(jī)獲取圖4對(duì)應(yīng)的深度圖時(shí)比獲取圖3對(duì)應(yīng)的深度圖時(shí)距離相應(yīng)的物體更近。
[0052]優(yōu)選的，在本實(shí)施例中，感興趣區(qū)域以滿足條件的情況下尺寸最小為宜。
[0053]步驟S130:獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線。
[0054]在本實(shí)施例中，感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)為位于感興趣區(qū)域的邊界的一圈依次首尾相連的像素點(diǎn)。在邊界像素點(diǎn)中獲取滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)，連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的邊界像素點(diǎn)形成連通線。即從連通線一端的像素點(diǎn)起沿該連通線至另一端的像素點(diǎn)止，連通線上的所有像素點(diǎn)均滿足預(yù)設(shè)條件。
[0055]在本實(shí)施例中，認(rèn)為滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置不存在障礙物，認(rèn)為連通線對(duì)應(yīng)的實(shí)際環(huán)境區(qū)域?yàn)椴淮嬖谡系K物的無(wú)障礙連通區(qū)域。
[0056]在本實(shí)施例提供的一種具體的實(shí)施方式中，以深度圖中感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值大于預(yù)設(shè)像素閾值作為所述預(yù)設(shè)條件。由于在深度圖中，不同的像素值對(duì)應(yīng)不同的距離，則可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置一個(gè)像素值作為預(yù)設(shè)像素閾值。獲取感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值，并且對(duì)邊界像素點(diǎn)的像素值與預(yù)設(shè)像素閾值的大小進(jìn)行比較，當(dāng)某邊界像素點(diǎn)的像素值大于預(yù)設(shè)像素閾值，則認(rèn)為該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置安全，不存在會(huì)發(fā)生碰撞的障礙物。相反的，當(dāng)某邊界像素點(diǎn)的像素值小于或等于預(yù)設(shè)像素閾值，則認(rèn)為該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置危險(xiǎn)，存在會(huì)發(fā)生碰撞的障礙物。當(dāng)然，該預(yù)設(shè)像素閾值在本實(shí)施例中并不作為限制，由用戶根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定。
[0057]另外，在本實(shí)施例提供的另一種具體的實(shí)施方式中，可以先獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的深度值;再以所述深度值大于預(yù)設(shè)深度閾值作為所述預(yù)設(shè)條件。
[0058]由于每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的深度值表示載體與該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物體之間的相對(duì)距離，則可以設(shè)置一個(gè)深度值作為預(yù)設(shè)深度閾值，該預(yù)設(shè)深度閾值為一個(gè)距離閾值。同樣的，認(rèn)為大于該預(yù)設(shè)深度閾值的像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置安全，否則認(rèn)為存在可能發(fā)生碰撞的障礙物。
[0059]具體的，首先根據(jù)每個(gè)感興趣區(qū)域邊界像素點(diǎn)的像素值獲得其對(duì)應(yīng)的深度值，再以所述深度值大于預(yù)設(shè)深度閾值作為預(yù)設(shè)條件，判斷每個(gè)邊界像素點(diǎn)是否滿足預(yù)設(shè)條件，以滿足預(yù)設(shè)條件的連續(xù)的像素點(diǎn)形成連通線。當(dāng)然，該預(yù)設(shè)深度閾值由用戶根據(jù)實(shí)際需要確定，在本實(shí)施例中并不作為限制，優(yōu)選的，該預(yù)設(shè)深度閾值可以是2米。
[0060]可以理解的，感興趣區(qū)域的形狀不同，形成的連通線的形狀不同。如，若感興趣區(qū)域是矩形，則連通線可能為直線、折線或矩形。若感興趣區(qū)域是圓形，則連通線可能為弧線、圓形等。
[0061]進(jìn)一步的，載體可以實(shí)時(shí)將獲取的深度圖發(fā)送到用戶終端，于是，用戶可以通過(guò)深度圖查看載體前進(jìn)方向上的環(huán)境情況。優(yōu)選的，將發(fā)送到用戶終端的深度圖處理為彩色圖像，同樣的，以越小的像素值對(duì)應(yīng)越近的距離，越大的像素值對(duì)應(yīng)越遠(yuǎn)的距離，以使用戶可以更直觀地在深度圖中了解到前進(jìn)方向上的障礙物與載體的距離情況。
[0062]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還可以將滿足所述預(yù)設(shè)條件的感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)設(shè)置為第一顏色;將所述感興趣區(qū)域的其他邊界像素點(diǎn)設(shè)置為第二顏色。于是，連通線為第一顏色，感興趣區(qū)域的邊界上的其他位置為第二顏色。則用戶可以查看到感興趣區(qū)域范圍以及該感興趣區(qū)域邊界中的連通線及其他位置。可以理解的，其他邊界像素點(diǎn)為邊界像素點(diǎn)中不滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)。
[0063]優(yōu)選的，該第一顏色可以是綠色，第二顏色可以是紅色。當(dāng)然，第一顏色以及第二顏色具體為哪種像素值的顏色在本實(shí)施例中并不作為限定，可以由用戶根據(jù)實(shí)際需要確定。
[0064]步驟S140:控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0065]在獲取邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線后，控制載體向連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，即控制載體向連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0066]另外，由于若某條連通線的長(zhǎng)度過(guò)短，其對(duì)應(yīng)的實(shí)際環(huán)境區(qū)域不足以載體避障通過(guò)，則載體向該連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域方向運(yùn)動(dòng)避障仍然會(huì)與障礙物發(fā)生碰撞。
[0067]因此，進(jìn)一步的，如圖5所示，在本實(shí)施例中，在步驟S140之前，還包括:
[0068]步驟S131:獲取所述連通線的長(zhǎng)度。
[0069]步驟S132:判斷所述連通線的長(zhǎng)度是否大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，若是，執(zhí)行步驟S140，若否，執(zhí)行步驟S141。
[0070]步驟S141:控制所述載體停滯或者后退。
[0071]即獲取連通線的長(zhǎng)度，當(dāng)所述連通線的長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)形成的各連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體停滯或者后退。
[0072]獲取滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線的長(zhǎng)度，確定長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線。當(dāng)存在長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線時(shí)，控制載體向長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，可以理解的，若長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線包括多條，載體可以向其中任意一條對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。若長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線只有一條，則控制載體向該條連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。另外，當(dāng)所述連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體停滯或者后退。當(dāng)該載體是無(wú)人機(jī)的時(shí)候，則控制無(wú)人機(jī)懸?；蛘吆笸恕?br>[0073]在本實(shí)施例中，連通線的長(zhǎng)度為，連續(xù)的滿足所述預(yù)設(shè)條件的所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的長(zhǎng)度?？梢岳斫獾?，連通線的長(zhǎng)度即為，在連通線上，從連通線的第一個(gè)像素點(diǎn)到連通線的最后一個(gè)像素點(diǎn)的所有像素點(diǎn)的連線長(zhǎng)度。并且，該預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值為用戶根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定的一個(gè)長(zhǎng)度閾值，其對(duì)應(yīng)的實(shí)際區(qū)域大小可以是載體運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置時(shí)所需要的最小空間大小，當(dāng)然，也可以大于載體運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)位置時(shí)所需要的最小空間大小。當(dāng)連通線的長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，則認(rèn)為載體可以安全通過(guò)該連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域進(jìn)行避障。若存在多條長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線，則該多條連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域都可以為載體的運(yùn)動(dòng)避障方向，可以選擇其中任意一條大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙區(qū)域作為載體的運(yùn)動(dòng)避障方向。
[0074]當(dāng)然，優(yōu)選的，當(dāng)存在多條長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線，以長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線所對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域?yàn)閮?yōu)選的運(yùn)動(dòng)避障方向。即，進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還可以包括:獲取長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線;控制所述載體向所述長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0075]當(dāng)連通線的長(zhǎng)度小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，則認(rèn)為載體在運(yùn)動(dòng)到該連通線對(duì)應(yīng)的實(shí)際區(qū)域時(shí)會(huì)與緊鄰該實(shí)際區(qū)域的障礙物碰撞，無(wú)法成功避障。當(dāng)連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，則在運(yùn)動(dòng)方向的深度圖對(duì)應(yīng)的環(huán)境區(qū)域中，不存在可以成功避障的區(qū)域，控制載體在當(dāng)前位置停滯或者后退。
[0076]在本實(shí)施例中，載體的具體運(yùn)動(dòng)避障方向的確定方式可以是:獲取所述感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)向所述連通線的任一點(diǎn)的連線方向；以所述連線方向?qū)?yīng)的方向作為所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度方向控制所述載體運(yùn)動(dòng)。
[0077]以無(wú)人機(jī)的矩形感興趣區(qū)域?yàn)槔瑘D6中的矩形框表示該感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)形成的邊界線，該矩形框及其以內(nèi)的區(qū)域表示感興趣區(qū)域。其中，點(diǎn)003表示該感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)，左邊界線004以及下邊界線005對(duì)應(yīng)的實(shí)線連接成連通線，以該連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域作為運(yùn)動(dòng)避障方向。則載體避障的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度方向可以是中心點(diǎn)向該連通線的任意點(diǎn)的連線方向，即載體可以向該連線方向運(yùn)動(dòng)避障，如圖6中箭頭線所示。
[0078]當(dāng)然，可以理解的，感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)向連通線中的任一點(diǎn)的連線方向也可以理解為，該連通線的首尾兩端的像素點(diǎn)與中心點(diǎn)形成扇形區(qū)域，該中心點(diǎn)與扇形區(qū)域上任一點(diǎn)的連線方向?yàn)闊o(wú)人機(jī)的飛行避障方向。請(qǐng)參見(jiàn)圖7，其中，在感興趣區(qū)域的邊界線上，點(diǎn)006沿逆時(shí)針?lè)较蚺c點(diǎn)007之間形成連通線，如圖7中的矩形框中的實(shí)線所示，該連通線為圖7所示的感興趣區(qū)域的邊界線中的連通線，扇形008表示該連通線的首尾兩端的像素點(diǎn)與中心點(diǎn)形成的扇形區(qū)域。則表示中心點(diǎn)的點(diǎn)O O 3指向該扇形區(qū)域的任一點(diǎn)的連線方向?yàn)轱w行避障方向，如圖7中的箭頭線所示。
[0079]當(dāng)然，可以理解的，在圖6以及圖7中，實(shí)線表示選擇作為對(duì)應(yīng)避障方向的連通線，虛線表示其他邊界線，實(shí)線與虛線僅用于區(qū)分選擇作為對(duì)應(yīng)避障方向的連通線以及其他邊界線，并不一定代表感興趣區(qū)域的邊界的邊界線的實(shí)或虛。
[0080]優(yōu)選的，載體的目標(biāo)速度方向?yàn)楦信d趣區(qū)域的中心點(diǎn)指向連通線的中心點(diǎn)的方向。
[0081]當(dāng)然，在本實(shí)施例中，若長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線的長(zhǎng)度等于0，則認(rèn)為載體前進(jìn)路徑上的周邊都存在障礙物，不存在可以避障的方向，則控制載體停滯或者后退?？刂戚d體停滯，則使載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度為O，控制載體后退，則使載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度方向相反。
[0082]另外，若長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線的長(zhǎng)度等于感興趣區(qū)域的邊界長(zhǎng)度，即感興趣區(qū)域的所有邊界像素點(diǎn)皆滿足預(yù)設(shè)像素條件，則載體可以向任意方向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行避障。若該載體為無(wú)人機(jī)，則優(yōu)選的，在該情況下，控制無(wú)人機(jī)向上飛行。
[0083]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還包括確定載體在避障過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)速度。
[0084]首先，可以確定載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，在本實(shí)施例中，該目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度即為控制載體進(jìn)行避障過(guò)程中所需要達(dá)到的運(yùn)動(dòng)速度。再將載體的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，以使載體以目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)。具體的，如圖8所示，可以包括:
[0085]步驟S150:獲取所述感興趣區(qū)域中的像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的最小深度值。由于每個(gè)像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)一個(gè)深度值，而深度值又為該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)際物體與載體之間的距離，則在感興趣區(qū)域中像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最小深度值為該感興趣區(qū)域?qū)?yīng)的實(shí)際區(qū)域中離載體最近的距離。在本實(shí)施例中，最小深度值可以用MinDepth表示。
[0086]步驟S160:比較所述最小深度值與安全深度閾值。
[0087]步驟S170:根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。該安全深度閾值為設(shè)置的載體可以離障礙物的最近的距離，其具體數(shù)值并不作為限定，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。在本實(shí)施例中，可以用th表示該安全深度閾值。
[0088]比較該安全深度閾值th與最小深度值MinDepth的大小，并且根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。
[0089]若所述最小深度值大于安全深度閾值，則根據(jù)所述最小深度值及所述安全深度閾值的差值的預(yù)設(shè)閾值倍確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。在本實(shí)施例中，該預(yù)設(shè)閾值為一個(gè)系數(shù)，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置其大小，可以用α表示，優(yōu)選的，該預(yù)設(shè)閾值大于O小于I。則，當(dāng)MinDepthHh時(shí)，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度v = a(MinDepth_th)。
[0090]并且，在步驟S140中，調(diào)整所述載體的運(yùn)動(dòng)速度為所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。即在控制載體向連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，將載體的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，使載體以該目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行避障。
[0091]另外，若所述最小深度值小于或等于所述安全深度閾值，控制所述載體停滯或者后退。當(dāng)最小深度值小于或等于所述安全深度閾值，即MinDepthS th時(shí)，載體即使向連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)避障也有與障礙物發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)，此時(shí)，使載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度為O，并且將調(diào)整載體的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為該為O的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，使載體停滯。當(dāng)然，也可以使載體后退。
[0092]進(jìn)一步的，在載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，確定載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度后，根據(jù)所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以及所述載體的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度確定所述載體的運(yùn)動(dòng)加速度;并且根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)加速度控制所述載體運(yùn)動(dòng)。
[0093]另外，為確保載體安全進(jìn)入可避障的環(huán)境區(qū)域，不與障礙物發(fā)生碰撞，則使載體在原運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)路程長(zhǎng)度小于或等于該最小深度值，于是，也可以根據(jù)該最小深度值及當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度，求得載體調(diào)整到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度所需的時(shí)間。再根據(jù)所需的時(shí)間、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以及當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度，可以求得運(yùn)動(dòng)加速度。
[0094]根據(jù)該運(yùn)動(dòng)加速度，將載體的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，同時(shí)可以獲知如何控制載體的運(yùn)動(dòng)以達(dá)到成功避障的目的。若該載體為無(wú)人機(jī)，則可以獲知如何控制無(wú)人機(jī)的旋翼轉(zhuǎn)速來(lái)達(dá)到對(duì)飛行狀態(tài)的控制。
[0095]可以理解的，在本發(fā)明實(shí)施例中，步驟S150、S160以及S170在步驟S120之后，但在步驟S130之前還是之后或者和步驟S130并行執(zhí)行并不作為限制，即獲取載體避障運(yùn)動(dòng)方向以及避障目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的先后順序并不作為限制。
[0096]當(dāng)然，可以理解的是，載體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，可以不斷重復(fù)本發(fā)明實(shí)施例所提供的避障流程，即每間隔一段時(shí)間，獲取一次深度圖，并且通過(guò)對(duì)獲取的深度圖的分析及處理獲取避障方向以及避障的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度，以實(shí)現(xiàn)以一定頻率更新避障方向以及避障的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)然，進(jìn)行更新的間隔時(shí)間長(zhǎng)度根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)置，在本實(shí)施例中并不作為限制。
[0097]另外，在本實(shí)施例中，載體也可以在接收到避障激勵(lì)信號(hào)后再開(kāi)始進(jìn)入避障流程，即接收到避障激勵(lì)信號(hào)后開(kāi)始獲取深度圖，并對(duì)深度圖進(jìn)行分析以進(jìn)行避障。該避障激勵(lì)信號(hào)可以為用戶向載體發(fā)送的信號(hào)，也可以是載體自身通過(guò)判斷發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的前進(jìn)方向存在障礙物而發(fā)出的信號(hào)。
[0098]若載體在接收到避障激勵(lì)信號(hào)后進(jìn)入避障流程，則載體可以在接收到避障停止信號(hào)后，退出避障流程，停止避障方向以及避障的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的更新。
[0099]當(dāng)然，載體在進(jìn)入避障流程之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，也可以一直處于獲取深度圖并確定感興趣區(qū)域的狀態(tài)，當(dāng)接收到避障激勵(lì)信號(hào)后，則直接對(duì)感興趣區(qū)域的邊界進(jìn)行處理，以獲得避障運(yùn)動(dòng)方向。
[0100]第二實(shí)施例
[0101]如圖9所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的避障裝置200。請(qǐng)參見(jiàn)圖9，該無(wú)人機(jī)避障裝置200包括:
[0102]深度圖獲取模塊210，用于獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；感興趣區(qū)域獲取模塊220，用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；連通線獲取模塊230，用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線;運(yùn)動(dòng)控制模塊240，用于控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0103]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，為確保載體可以順利通過(guò)連通線所對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域，還可以包括:長(zhǎng)度獲取模塊250，用于獲取所述連通線的長(zhǎng)度.所述運(yùn)動(dòng)控制模塊240用于當(dāng)所述連通線的長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0104]進(jìn)一步的，可能存在多條長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值的連通線，則所述長(zhǎng)度獲取模塊250還用于獲取長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線；并且，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊240用于控制所述載體向所述長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0105]當(dāng)然，在本實(shí)施例中，當(dāng)所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)形成的各連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，則不存在載體可以安全避障的無(wú)障礙連通區(qū)域，則所述運(yùn)動(dòng)控制模塊240用于控制所述載體停滯或者后退。
[0106]在本實(shí)施例提供的一種實(shí)施方式中，連通線獲取模塊230以所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值大于預(yù)設(shè)像素閾值作為預(yù)設(shè)條件。
[0107]在本實(shí)施例提供的另一種實(shí)施方式中，連通線獲取模塊230還用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的深度值;并且以所述深度值大于預(yù)設(shè)深度閾值作為預(yù)設(shè)條件。
[0108]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還包括顏色設(shè)置模塊，用于將滿足所述預(yù)設(shè)條件的所述感興趣區(qū)域的像素點(diǎn)設(shè)置為第一顏色，將所述感興趣區(qū)域的其他邊界像素點(diǎn)設(shè)置為第二顏色。
[0109]另外，為更好控制載體的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步的，該避障裝置200還可以對(duì)載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以及運(yùn)動(dòng)加速度進(jìn)行確定。具體的，可以包括:
[0110]最小深度值獲取模塊260，用于獲取所述感興趣區(qū)域中的像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的最小深度值；比較模塊270，用于比較所述最小深度值與安全深度閾值；目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度確定模塊280，用于根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。
[0111]當(dāng)然，在本實(shí)施例中，還可以獲取載體將運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的運(yùn)動(dòng)加速度，則，可以包括:運(yùn)動(dòng)加速度獲取模塊290，用于根據(jù)所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以及所述載體的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度確定所述載體的運(yùn)動(dòng)加速度;所述運(yùn)動(dòng)控制模塊240用于控制所述載體以所述運(yùn)動(dòng)加速度運(yùn)動(dòng)，以將載體的運(yùn)動(dòng)速度調(diào)整為目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)。
[0112]進(jìn)一步的，該裝置還可以包括激勵(lì)信號(hào)接收模塊，用于接收避障激勵(lì)信號(hào)，以使載體進(jìn)入避障狀態(tài)。
[0113]另外，優(yōu)選的，本實(shí)施例中深度圖獲取模塊210可以通過(guò)雙目視差測(cè)距方式獲得深度圖。
[0114]第三實(shí)施例
[0115]本實(shí)施例提供了一種無(wú)人機(jī)300，如圖10所示，該無(wú)人機(jī)300包括圖像獲取單元310;以及處理器320，該處理器320與所述圖像獲取單元電性連接。
[0116]其中，所述圖像獲取單元用于獲取無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖；
[0117]所述處理器用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述無(wú)人機(jī)在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線；以及，控制所述無(wú)人機(jī)向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
[0118]可以理解的，本發(fā)明實(shí)施例提供的避障方法也可以通過(guò)本實(shí)施例提供的無(wú)人機(jī)300的整體硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0119]圖像獲取單元310將獲得的深度圖發(fā)送給處理器。處理器通過(guò)在深度圖上確定感興趣區(qū)域，并且在感興趣區(qū)域的邊界獲取連通線，連通線對(duì)應(yīng)的無(wú)障礙連通區(qū)域?yàn)闊o(wú)人機(jī)可安全避障的區(qū)域，再通過(guò)控制無(wú)人機(jī)的旋翼的旋轉(zhuǎn)控制無(wú)人機(jī)向連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域飛行。
[0120]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)，通過(guò)確定深度圖中的部分區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)域，對(duì)該感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)進(jìn)行分析處理，從而獲得邊界像素點(diǎn)形成的連通線對(duì)應(yīng)的可以避障的區(qū)域，控制載體向該區(qū)域運(yùn)動(dòng)。該避障方法、裝置、載體及無(wú)人機(jī)僅對(duì)深度圖中的部分區(qū)域進(jìn)行處理，可以極大減少數(shù)據(jù)處理量，從而減小了運(yùn)算復(fù)雜度以及處理時(shí)間，提高了用戶體驗(yàn)。
[0121]在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的裝置、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或動(dòng)作的專用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0122]另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個(gè)獨(dú)立的部分，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成形成一個(gè)獨(dú)立的部分。
[0123]所述功能如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(R0M，Read-0nly Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0124]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
[0125]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種避障方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖； 在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)； 獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線； 控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 以所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值大于預(yù)設(shè)像素閾值作為所述預(yù)設(shè)條件。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的深度值； 以所述深度值大于預(yù)設(shè)深度閾值作為所述預(yù)設(shè)條件。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 將滿足所述預(yù)設(shè)條件的所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)設(shè)置為第一顏色，將所述感興趣區(qū)域的其他邊界像素點(diǎn)設(shè)置為第二顏色。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線的步驟之后，還包括: 獲取所述連通線的長(zhǎng)度； 當(dāng)所述連通線的長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，執(zhí)行所述控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 獲取長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線； 所述控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)包括:控制所述載體向所述長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括: 當(dāng)所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)形成的各連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體停滯或者后退。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述感興趣區(qū)域大于或等于所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征在于: 所述感興趣區(qū)域?yàn)榉叫螀^(qū)域或圓形區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域之后還包括: 獲取所述感興趣區(qū)域中的像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的最小深度值； 比較所述最小深度值與安全深度閾值； 根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的步驟包括: 若所述最小深度值大于安全深度閾值，則根據(jù)所述最小深度值及所述安全深度閾值的差值的預(yù)設(shè)閾值倍確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度； 所述控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的步驟還包括:調(diào)整所述載體的運(yùn)動(dòng)速度為所述目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度的步驟包括: 若所述最小深度值小于或等于所述安全深度閾值，控制所述載體停滯或者后退。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度以及所述載體的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)速度確定所述載體的運(yùn)動(dòng)加速度； 根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)加速度控制所述載體運(yùn)動(dòng)。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)的步驟包括: 獲取所述感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)向所述連通線的任一點(diǎn)的連線方向； 以所述連線方向?qū)?yīng)的方向作為所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度方向。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述獲取所述感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)向所述連通線的任一點(diǎn)的連線方向包括: 獲取所述連通線的首尾兩端的像素點(diǎn)與所述感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)形成的扇形區(qū)域；獲取所述感興趣區(qū)域的中心點(diǎn)向所述扇形區(qū)域的任一點(diǎn)的連線方向以作為所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度方向。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度圖通過(guò)雙目視差測(cè)距方式獲得。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖之前，還包括: 接收避障激勵(lì)信號(hào)。18.一種避障裝置，其特征在于，所述裝置包括: 深度圖獲取模塊，用于獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖； 感興趣區(qū)域獲取模塊，用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)； 連通線獲取模塊，用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線； 運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，還包括: 長(zhǎng)度獲取模塊，用于獲取所述連通線的長(zhǎng)度； 所述運(yùn)動(dòng)控制模塊用于當(dāng)所述連通線的長(zhǎng)度大于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于， 所述長(zhǎng)度獲取模塊還用于獲取長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線； 所述運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制所述載體向所述長(zhǎng)度最長(zhǎng)的連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，當(dāng)所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)形成的各連通線的長(zhǎng)度均小于或等于預(yù)設(shè)長(zhǎng)度閾值，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊用于控制所述載體停滯或者后退。22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，還包括: 最小深度值獲取模塊，用于獲取所述感興趣區(qū)域中的像素點(diǎn)的像素值對(duì)應(yīng)的最小深度值； 比較模塊，用于比較所述最小深度值與安全深度閾值； 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度確定模塊，用于根據(jù)比較結(jié)果確定所述載體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度。23.一種載體，其特征在于，所述載體包括: 存儲(chǔ)器； 處理器;及 避障裝置，所述避障裝置安裝于所述存儲(chǔ)器中并包括一個(gè)或多個(gè)由所述處理器執(zhí)行的軟件功能模塊，所述避障裝置包括: 深度圖獲取模塊，用于獲取載體運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖； 感興趣區(qū)域獲取模塊，用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述載體在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)； 連通線獲取模塊，用于獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線； 運(yùn)動(dòng)控制模塊，用于控制所述載體向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。24.一種無(wú)人機(jī)，其特征在于，所述無(wú)人機(jī)包括: 圖像獲取單元；以及 處理器，與所述圖像獲取單元電性連接； 所述圖像獲取單元用于獲取無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)方向上的深度圖； 所述處理器用于在所述深度圖中確定感興趣區(qū)域，所述無(wú)人機(jī)在所述深度圖中的投影區(qū)域在所述感興趣區(qū)域范圍內(nèi)；獲取所述感興趣區(qū)域的邊界像素點(diǎn)中連續(xù)的滿足預(yù)設(shè)條件的像素點(diǎn)形成的連通線；以及，控制所述無(wú)人機(jī)向所述連通線對(duì)應(yīng)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G05D1/10GK105974938SQ201610431250
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日
【發(fā)明人】李萌堅(jiān), 孫孟孟, 俞偉斌, 周炯, 楊建軍
【申請(qǐng)人】零度智控（北京）智能科技有限公司