本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)輔助降落方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

無人機(jī)主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，具有零損傷、低成本、隱蔽性好等特點(diǎn)，進(jìn)行偵查監(jiān)控、軍事打擊、火力引導(dǎo)和通信中繼。近年來，無人機(jī)在執(zhí)行任務(wù)的過程中表現(xiàn)出來的靈活性、高效性、可靠性受到了民用市場(chǎng)的廣泛關(guān)注，廣泛應(yīng)用于電力、農(nóng)業(yè)、氣象、地質(zhì)等領(lǐng)域。野外山林地形復(fù)雜，面積廣闊，氣候無常，森林防火尤為重要，利用無人機(jī)航拍圖像信息，可以在地面站監(jiān)控點(diǎn)將起火點(diǎn)的位置以及火勢(shì)情況觀察的非常清楚，根據(jù)觀察情況制定有效方案，消防員可以迅速到達(dá)起火點(diǎn)控制火情，提高了消防效率。在無人機(jī)的執(zhí)行任務(wù)的過程中，著陸地點(diǎn)的精準(zhǔn)程度起著至關(guān)重要的作用。通常無人機(jī)自主降落時(shí)通過輔助裝置來完成，尤其是在野外山林復(fù)雜地形的情況下，對(duì)于降落精度更是提出了更高的要求。當(dāng)前的輔助裝置主要時(shí)通過機(jī)載攝像設(shè)備獲取信息：

一種是在無人機(jī)降落之前投射由激光光束形成的降落區(qū)域，用以警示地面人員避開降落區(qū)域，此方法雖然有效的避免了人員的傷亡和無人機(jī)丟失的情況，但該方法應(yīng)用的場(chǎng)景有限，對(duì)于野外環(huán)境下發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)無法準(zhǔn)確的引導(dǎo)降落；

另一種是將拍攝的圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖，根據(jù)灰度圖像利用sad(sumofabsolutedifferences，圖像匹配)算法，得到光流場(chǎng)方向和速度，通過光流場(chǎng)方向和速度確定無人機(jī)運(yùn)動(dòng)方向，根據(jù)光流原理將無人機(jī)引至降落地點(diǎn)上方，并利用canny算子(邊緣檢測(cè)計(jì)算理論)得到邊緣分布圖，提取邊緣分布圖及輪廓樹信息，確定標(biāo)志物的相對(duì)位置和無人機(jī)姿態(tài)信息，最終確定降落目標(biāo)實(shí)現(xiàn)自主降落。該方法能夠在沒有g(shù)ps失效的情況下進(jìn)行輔助定位從而提高了無人機(jī)降落的準(zhǔn)確性，不足之處在于光流的方法對(duì)于光線環(huán)境比較敏感，光流算法對(duì)于光照敏感，光流計(jì)算準(zhǔn)確性等問題有待解決。

還有一種是利用攝影機(jī)垂直向下對(duì)地面拍攝照片，識(shí)別出著陸航標(biāo)為圓形區(qū)域，采用圖像處理方法找到其圓心作為降落位置，通過無人機(jī)實(shí)時(shí)移動(dòng)修正偏航角，根據(jù)圓心在空間坐標(biāo)上的兩個(gè)夾角采用模糊控制方法獲得控制無人機(jī)運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，利用氣壓定高計(jì)結(jié)合超聲雷達(dá)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)離地高度，地面控制站發(fā)出著陸信號(hào)進(jìn)行緩降，雖然降低了成本，但是該方法只是對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)著陸，無法進(jìn)行未知地點(diǎn)的探測(cè)和降落。

無人機(jī)在進(jìn)行情報(bào)偵察時(shí)，容易受到不良天候條件的影響，使得偵察圖像模糊不清，對(duì)比度下降，但是現(xiàn)有較多算法解決此類問題的實(shí)時(shí)性較差。目前大多數(shù)無人機(jī)均采取gps(全球定位系統(tǒng))、ins(慣性導(dǎo)航系統(tǒng))、gps和ins的組合制導(dǎo)系統(tǒng)來進(jìn)行導(dǎo)航，然而在野外山林地理地貌復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)gps信號(hào)會(huì)產(chǎn)生影響，甚至造成信號(hào)的缺失，普通的民用gps定位精度僅在10米范圍內(nèi)，這導(dǎo)致對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的降落會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，甚至是無法降落然，而專業(yè)級(jí)的高精度gps價(jià)格昂貴。在降落過程中，無人機(jī)成像系統(tǒng)會(huì)受到相對(duì)運(yùn)動(dòng)、姿態(tài)變化等因素影響模糊了攝像系統(tǒng)的拍攝畫質(zhì)，無法提供清晰的影像信息，這對(duì)無人機(jī)的降落過程產(chǎn)生了很大的影響。在野外山林地理地貌復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)gps信號(hào)會(huì)產(chǎn)生影響，甚至造成信號(hào)的缺失，普通的民用gps定位精度僅在10米范圍內(nèi)，這導(dǎo)致對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的降落會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，甚至是無法降落然，而專業(yè)級(jí)的高精度gps價(jià)格昂貴，另外，目前現(xiàn)有的技術(shù)沒有考慮到無人機(jī)環(huán)境溫度對(duì)電池的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無人機(jī)輔助降落方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，旨在解決無人機(jī)在特殊環(huán)境下受限于gps信號(hào)精度較低，無法為無人機(jī)提供精準(zhǔn)的定點(diǎn)降落方案，導(dǎo)致無人機(jī)降落不精確，甚至降落在危險(xiǎn)區(qū)域的問題。

一方面，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)輔助降落方法，所述方法包括下述步驟：

利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離；

通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)所述溫度值，確定安全離地距離；

當(dāng)處于所述安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)所述圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息。

另一方面，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)輔助降落裝置，所述裝置包括：

離地距離測(cè)量單元，用于利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離；

安全離地距離確定單元，用于通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)所述溫度值，確定安全離地距離；以及

去霧處理單元，用于當(dāng)處于所述安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)所述圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種無人機(jī)輔助降落設(shè)備，所述無人機(jī)輔助降落設(shè)備包括用于測(cè)量離地距離的紅外傳感器、用于獲取當(dāng)前的溫度值的溫度傳感器、用于獲取圖像信息的攝像頭、存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述紅外傳感器、溫度傳感器及攝像頭與所述處理器電連接，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如無人機(jī)輔助降落方法的步驟。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如無人機(jī)輔助降落方法的步驟。

本發(fā)明通過紅外傳感器測(cè)量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機(jī)在降落過程中處于安全離地距離，無人機(jī)在野外復(fù)雜環(huán)境中降落時(shí)，地面站可以通過無人機(jī)攝像頭獲取到的圖像信息觀察無人機(jī)的離地情況，為了獲取清晰的圖像信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，可得到清晰圖像判別位置信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的無人機(jī)輔助降落方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的紅外傳感器測(cè)量離地距離的原理圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的無人機(jī)輔助降落方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的無人機(jī)輔助降落裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的無人機(jī)輔助降落裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例五提供的無人機(jī)輔助降落設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述：

實(shí)施例一：

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的無人機(jī)輔助降落方法的實(shí)現(xiàn)流程，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

在步驟s101中，利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在野外山林地理地貌復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)gps信號(hào)會(huì)產(chǎn)生影響，因此需要通過紅外傳感器測(cè)量無人機(jī)當(dāng)前的離地距離，該離地距離是無人機(jī)距離地面的垂直距離，利用紅外傳感器引導(dǎo)無人機(jī)降落。該紅外傳感器包括：紅外發(fā)射器、濾鏡及電荷耦合檢測(cè)器。

如圖2示出了紅外傳感器測(cè)量離地距離的原理圖，紅外傳感器1包括：紅外發(fā)射器11，濾鏡12及電荷耦合檢測(cè)器(charge-coupleddevices，ccd)13，紅外發(fā)射器11以發(fā)射角α發(fā)射出紅外光束，遇到地面或者物體后發(fā)生反射，反射后的光束經(jīng)過濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13，經(jīng)由電荷耦合檢測(cè)器13檢測(cè)后，獲取到偏移距離l，利用三角原理，在已知發(fā)射角α、中心距x、偏移距離l及焦距f，計(jì)算得到離地距離h，其中，發(fā)射角α為紅外發(fā)射器11發(fā)射出的光束的角度，中心距x為紅外發(fā)射器11距離電荷耦合檢測(cè)器13的距離，偏移距離l為光束反射后經(jīng)由濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13的偏移值，焦距f為濾鏡的焦距，及離地距離h為紅外傳感器11垂直于地面的距離。

在步驟s102中，通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離。

在本發(fā)明實(shí)施例中，無人機(jī)電池接受的溫度值范圍是零下10攝氏度到40攝氏度，當(dāng)溫度高于50度，電池容易發(fā)生爆炸，在作業(yè)過程中，當(dāng)無人機(jī)向火源附近下降進(jìn)行探測(cè)時(shí)，需要通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離，以保證無人機(jī)電池在安全的溫度范圍內(nèi)，防止電池發(fā)生爆炸的意外情況發(fā)生。

進(jìn)一步地，通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，將溫度值與預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；

當(dāng)溫度值處于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間內(nèi)，則確定當(dāng)前的離地距離為安全離地距離。

具體地，利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離后，同時(shí)通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，為了保證無人機(jī)電池在安全的溫度范圍內(nèi)，需要將溫度值與預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)利用，由于無人機(jī)電池接受的溫度值范圍是零下10攝氏度到40攝氏度，因此，可以將預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間設(shè)定為零下10攝氏度到40攝氏度，或者，零下10攝氏度到50攝氏度，當(dāng)前的溫度值處于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間內(nèi)，此時(shí)，無人機(jī)電池處于安全的溫度范圍內(nèi)，則確定當(dāng)前的離地距離為安全離地距離。

另外，當(dāng)前的溫度值高于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間上限值時(shí)，也就是高于50攝氏度時(shí)，極其容易發(fā)生電池爆炸的情況，此時(shí)，需要向地面站發(fā)送警報(bào)，以停止繼續(xù)降低無人機(jī)降落高度。

在本發(fā)明實(shí)施例中，考慮到無人機(jī)環(huán)境溫度對(duì)電池的影響，當(dāng)無人機(jī)靠近火源時(shí)，溫度傳感器感測(cè)安全離地距離，有效保障了無人機(jī)的安全。

在步驟s103中，當(dāng)處于安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在到達(dá)安全離地距離后，可以打開無人機(jī)攝像頭通過地面站觀察離地情況，此時(shí)，通過攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行拍攝，獲取圖像信息，由于無人機(jī)處于高空，尤其是在野外山林中，地形與地貌類型復(fù)雜，攝像頭獲取到的圖像信息需要進(jìn)行處理，通過快速去霧處理，得到清晰的復(fù)原圖像信息有助于地面站判別位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)大氣光照模型理論揭示了大氣光照條件下的目標(biāo)成像原因，從物理上描述了霧天降質(zhì)圖像的降質(zhì)過程。對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，具體為：

i(x)＝j(luò)(x)t(x)+a(1-t(x))

上式中，i是觀測(cè)到的有霧的圖像信息，j是景物反射的光強(qiáng)度，t是透射率，a是全局大氣光照強(qiáng)度，用來描述光線通過介質(zhì)透射到成像設(shè)備過程中沒有被散射的部分。去霧處理的目標(biāo)就是從i中復(fù)原圖像信息j，也就是要通過i求a和t。

對(duì)上式進(jìn)行變換得到：對(duì)該公式兩邊進(jìn)行最小值濾波，得到：通過上式得到了透射率的粗略值，其中，ω為引入的常量，引入常量ω起到調(diào)節(jié)去霧處理后圖像的整體亮度的作用，另外，需要適度保留一些霧氣，以防止整幅圖像的復(fù)原效果缺乏層次感，需要對(duì)ω的上限進(jìn)行設(shè)置，上限設(shè)定為0.95，i^c為有霧的圖像信息，ω(x)是以x為中心的一個(gè)窗口，r，g，b為rgb圖像的三個(gè)顏色通道。

選取圖像信息中亮度最大的點(diǎn)的灰度值作為全局大氣光照強(qiáng)度a，采用基于十字星的局部多點(diǎn)濾波器進(jìn)行t(x)進(jìn)行修正，該濾波器的核函數(shù)為：

其中，wij(i)為濾波器的核函數(shù)，i和j為像素標(biāo)簽，k：(i，j)為像素點(diǎn)，u(k)為中心像素ik的自適應(yīng)支撐區(qū)域，|u(k)|為u(k)中像素個(gè)數(shù)，σk和μk分別為該區(qū)域內(nèi)像素值的方差和均值，ε是正則參數(shù)，考慮了中心像素有鄰域像素的相似性，構(gòu)造出的自適應(yīng)支撐區(qū)域能夠反映圖像信息的變化，因此，具有更強(qiáng)的邊緣和結(jié)構(gòu)保持能力，同時(shí)具有更好的去噪性能。

得到復(fù)原圖像信息ρ(x)：其中，s(x)為補(bǔ)償光。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過紅外傳感器測(cè)量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機(jī)在降落過程中處于安全離地距離，無人機(jī)在野外復(fù)雜環(huán)境中降落時(shí)，地面站可以通過無人機(jī)攝像頭獲取到的圖像信息觀察無人機(jī)的離地情況，為了獲取清晰的圖像信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，可得到清晰圖像判別位置信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

實(shí)施例二：

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的無人機(jī)輔助降落方法的實(shí)現(xiàn)流程，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

在步驟s201中，利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離。

在步驟s202中，通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離。

在步驟s203中，當(dāng)處于安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息。

在步驟s204中，對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，得到顏色修正后的復(fù)原圖像信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，由于霧天圖像顏色存在失真，復(fù)原圖像信息也會(huì)出現(xiàn)顏色失真，可對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，構(gòu)件算法框架為：

其中，表示復(fù)原圖像信息f與高斯濾波器g^σ的卷積，表示對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行n階求導(dǎo)的過程導(dǎo)數(shù)，ke^{n，p，σ}為光源顏色，參數(shù)n，p，σ取值不同，表示不同的顏色恒常性假設(shè)算法。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過紅外傳感器測(cè)量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機(jī)在降落過程中處于安全離地距離，為了獲取清晰的圖像信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，并且對(duì)去霧處理后的復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，得到顏色修正后的復(fù)原圖像信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

實(shí)施例三：

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例三提供的無人機(jī)輔助降落裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，無人機(jī)輔助降落裝置包括：

離地距離測(cè)量單元31，用于利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在野外山林地理地貌復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)gps信號(hào)會(huì)產(chǎn)生影響，因此需要通過紅外傳感器測(cè)量無人機(jī)當(dāng)前的離地距離，該離地距離是無人機(jī)距離地面的垂直距離，利用紅外傳感器引導(dǎo)無人機(jī)降落。該紅外傳感器包括：紅外發(fā)射器、濾鏡及電荷耦合檢測(cè)器。

進(jìn)一步地，離地距離測(cè)量單元31，包括：離地距離計(jì)算單元311，用于根據(jù)發(fā)射角、中心距、偏移距離及焦距，計(jì)算得到離地距離，其中，發(fā)射角為紅外發(fā)射器發(fā)射出的光束的角度，中心距為紅外發(fā)射器距離所述電荷耦合檢測(cè)器的距離，偏移距離為光束反射后經(jīng)由濾鏡到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器的偏移值，焦距為濾鏡的焦距，及離地距離為紅外傳感器垂直于地面的距離。

具體地，如圖2示出了紅外傳感器測(cè)量離地距離的原理圖，紅外傳感器1包括：紅外發(fā)射器11，濾鏡12及電荷耦合檢測(cè)器(charge-coupleddevices，ccd)13，紅外發(fā)射器11以發(fā)射角α發(fā)射出紅外光束，遇到地面或者物體后發(fā)生反射，反射后的光束經(jīng)過濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13，經(jīng)由電荷耦合檢測(cè)器13檢測(cè)后，獲取到偏移距離l，利用三角原理，在已知發(fā)射角α、中心距x、偏移距離l及焦距f，計(jì)算得到離地距離h，其中，發(fā)射角α為紅外發(fā)射器11發(fā)射出的光束的角度，中心距x為紅外發(fā)射器11距離電荷耦合檢測(cè)器13的距離，偏移距離l為光束反射后經(jīng)由濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13的偏移值，焦距f為濾鏡的焦距，及離地距離h為紅外傳感器11垂直于地面的距離。

安全離地距離確定單元32，用于通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離。

在本發(fā)明實(shí)施例中，無人機(jī)電池接受的溫度值范圍是零下10攝氏度到40攝氏度，當(dāng)溫度高于50度，電池容易發(fā)生爆炸，在作業(yè)過程中，當(dāng)無人機(jī)向火源附近下降進(jìn)行探測(cè)時(shí)，需要通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離，以保證無人機(jī)電池在安全的溫度范圍內(nèi)，防止電池發(fā)生爆炸的意外情況發(fā)生。

進(jìn)一步地，安全離地距離確定單元32，包括：

比對(duì)單元321，用于通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，將溫度值與預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)；

確定單元322，用于當(dāng)溫度值處于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間內(nèi)，則確定當(dāng)前的離地距離為安全離地距離。

具體地，利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離后，同時(shí)通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，為了保證無人機(jī)電池在安全的溫度范圍內(nèi)，需要將溫度值與預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)利用，由于無人機(jī)電池接受的溫度值范圍是零下10攝氏度到40攝氏度，因此，可以將預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間設(shè)定為零下10攝氏度到40攝氏度，或者，零下10攝氏度到50攝氏度，當(dāng)前的溫度值處于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間內(nèi)，此時(shí)，無人機(jī)電池處于安全的溫度范圍內(nèi)，則確定當(dāng)前的離地距離為安全離地距離。

進(jìn)一步，安全離地距離確定單元32，包括：

警報(bào)發(fā)送單元323，用于當(dāng)溫度值超出預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間，則發(fā)送警報(bào)。

具體地，當(dāng)前的溫度值高于預(yù)設(shè)安全溫度區(qū)間上限值時(shí)，也就是高于50攝氏度時(shí)，極其容易發(fā)生電池爆炸的情況，此時(shí)，需要向地面站發(fā)送警報(bào)，以停止繼續(xù)降低無人機(jī)降落高度。

在本發(fā)明實(shí)施例中，考慮到無人機(jī)環(huán)境溫度對(duì)電池的影響，當(dāng)無人機(jī)靠近火源時(shí)，溫度傳感器感測(cè)安全離地距離，有效保障了無人機(jī)的安全。

去霧處理單元33，用于當(dāng)處于安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在到達(dá)安全離地距離后，可以打開無人機(jī)攝像頭通過地面站觀察離地情況，此時(shí)，通過攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行拍攝，獲取圖像信息，由于無人機(jī)處于高空，尤其是在野外山林中，地形與地貌類型復(fù)雜，攝像頭獲取到的圖像信息需要進(jìn)行處理，通過快速去霧處理，得到清晰的復(fù)原圖像信息有助于地面站判別位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)大氣光照模型理論揭示了大氣光照條件下的目標(biāo)成像原因，從物理上描述了霧天降質(zhì)圖像的降質(zhì)過程。對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，具體為：

i(x)＝j(luò)(x)t(x)+a(1-t(x))

上式中，i是觀測(cè)到的有霧的圖像信息，j是景物反射的光強(qiáng)度，t是透射率，a是全局大氣光照強(qiáng)度，用來描述光線通過介質(zhì)透射到成像設(shè)備過程中沒有被散射的部分。去霧處理的目標(biāo)就是從i中復(fù)原圖像信息j，也就是要通過i求a和t。

對(duì)上式進(jìn)行變換得到：對(duì)該公式兩邊進(jìn)行最小值濾波，得到：通過上式得到了透射率的粗略值，其中，ω為引入的常量，引入常量ω起到調(diào)節(jié)去霧處理后圖像的整體亮度的作用，另外，需要適度保留一些霧氣，以防止整幅圖像的復(fù)原效果缺乏層次感，需要對(duì)ω的上限進(jìn)行設(shè)置，上限設(shè)定為0.95，i^c為有霧的圖像信息，ω(x)是以x為中心的一個(gè)窗口，r，g，b為rgb圖像的三個(gè)顏色通道。

選取圖像信息中亮度最大的點(diǎn)的灰度值作為全局大氣光照強(qiáng)度a，采用基于十字星的局部多點(diǎn)濾波器進(jìn)行t(x)進(jìn)行修正，該濾波器的核函數(shù)為：

其中，wij(i)為濾波器的核函數(shù)，i和j為像素標(biāo)簽，k：(i，j)為像素點(diǎn)，u(k)為中心像素ik的自適應(yīng)支撐區(qū)域，|u(k)|為u(k)中像素個(gè)數(shù)，σk和μk分別為該區(qū)域內(nèi)像素值的方差和均值，ε是正則參數(shù)，考慮了中心像素有鄰域像素的相似性，構(gòu)造出的自適應(yīng)支撐區(qū)域能夠反映圖像信息的變化，因此，具有更強(qiáng)的邊緣和結(jié)構(gòu)保持能力，同時(shí)具有更好的去噪性能。

得到復(fù)原圖像信息ρ(x)：其中，s(x)為補(bǔ)償光。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過紅外傳感器測(cè)量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機(jī)在降落過程中處于安全離地距離，無人機(jī)在野外復(fù)雜環(huán)境中降落時(shí)，地面站可以通過無人機(jī)攝像頭獲取到的圖像信息觀察無人機(jī)的離地情況，為了獲取清晰的圖像信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，可得到清晰圖像判別位置信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

在本發(fā)明實(shí)施例中，無人機(jī)輔助降落裝置的各單元可由相應(yīng)的硬件或軟件單元實(shí)現(xiàn)，各單元可以為獨(dú)立的軟、硬件單元，也可以集成為一個(gè)軟、硬件單元，在此不用以限制本發(fā)明。

實(shí)施例四：

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例四提供的無人機(jī)輔助降落裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，無人機(jī)輔助降落裝置包括：

離地距離測(cè)量單元31，用于利用紅外傳感器測(cè)量當(dāng)前的離地距離；

安全離地距離確定單元32，用于通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離；

去霧處理單元33，用于當(dāng)處于安全離地距離時(shí)，獲取圖像信息，并對(duì)圖像信息進(jìn)行去霧處理，得到復(fù)原圖像信息；以及

顏色修正單元34，用于對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，得到顏色修正后的復(fù)原圖像信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，由于霧天圖像顏色存在失真，復(fù)原圖像信息也會(huì)出現(xiàn)顏色失真，可對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，構(gòu)件算法框架為：

其中，表示復(fù)原圖像信息f與高斯濾波器g^σ的卷積，表示對(duì)復(fù)原圖像信息進(jìn)行n階求導(dǎo)的過程導(dǎo)數(shù)，ke^{n，p，σ}為光源顏色，參數(shù)n，p，σ取值不同，表示不同的顏色恒常性假設(shè)算法。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過紅外傳感器測(cè)量離地距離，并通過溫度傳感器確定安全離地距離，使得無人機(jī)在降落過程中處于安全離地距離，為了獲取清晰的圖像信息，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，并且對(duì)去霧處理后的復(fù)原圖像信息進(jìn)行顏色修正，得到顏色修正后的復(fù)原圖像信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

實(shí)施例五：

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例五提供的無人機(jī)輔助降落設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。

本發(fā)明實(shí)施例的無人機(jī)輔助降落設(shè)備0包括：用于測(cè)量離地距離的紅外傳感器1、用于獲取當(dāng)前的溫度值的溫度傳感器2、用于獲取圖像信息的攝像頭3、存儲(chǔ)器4、處理器5以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中并可在處理器5上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序6，紅外傳感器1、溫度傳感器2及攝像頭3與處理器5電連接，處理器5執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)無人機(jī)輔助降落方法實(shí)施例中的步驟，例如圖1所示的步驟s101至s103，或者，處理器5執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序6時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各裝置實(shí)施例中各模塊/單元的功能，例如圖4所示模塊31至33的功能。

其中，如圖2示出了紅外傳感器測(cè)量離地距離的原理圖，紅外傳感器1包括：紅外發(fā)射器11，濾鏡12及電荷耦合檢測(cè)器(charge-coupleddevices，ccd)13，紅外發(fā)射器11以發(fā)射角α發(fā)射出紅外光束，遇到地面或者物體后發(fā)生反射，反射后的光束經(jīng)過濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13，經(jīng)由電荷耦合檢測(cè)器13檢測(cè)后，獲取到偏移距離l，利用三角原理，在已知發(fā)射角α、中心距x、偏移距離l及焦距f，計(jì)算得到離地距離h，其中，發(fā)射角α為紅外發(fā)射器11發(fā)射出的光束的角度，中心距x為紅外發(fā)射器11距離電荷耦合檢測(cè)器13的距離，偏移距離l為光束反射后經(jīng)由濾鏡12到達(dá)電荷耦合檢測(cè)器13的偏移值，焦距f為濾鏡的焦距，及離地距離h為紅外傳感器11垂直于地面的距離。

其中，溫度傳感器2可以選用數(shù)字溫度傳感器ds18b20，數(shù)字溫度傳感器ds18b20具有單線接口方式，在與處理器5連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)處理器5與ds18b20的雙向通訊，數(shù)字溫度傳感器ds18b20的測(cè)溫范圍為-55℃～+125℃，支持多點(diǎn)組網(wǎng)，多個(gè)ds18b20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，測(cè)量結(jié)果以9～12位數(shù)字量方式串行傳送，工作電源為3.0～5.5v。

其中，處理器5可以選用intel(r)core(tm)—i5-3.20ghz，內(nèi)存大小為8.00gb，編程工具為matlab2014進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)圖像信息進(jìn)行實(shí)時(shí)快速去霧去處理，可得到清晰圖像判別位置信息，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)能夠在野外環(huán)境下的勘察監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)降落。

實(shí)施例六：

在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)無人機(jī)輔助降落方法實(shí)施例中的步驟，例如，圖1所示的步驟s101至s103，或者，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述各裝置實(shí)施例中各模塊/單元的功能，例如圖4所示模塊31至33的功能。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在野外山林地理地貌復(fù)雜的環(huán)境下對(duì)gps信號(hào)會(huì)產(chǎn)生影響，因此需要通過紅外傳感器測(cè)量無人機(jī)當(dāng)前的離地距離，該離地距離是無人機(jī)距離地面的垂直距離，利用紅外傳感器引導(dǎo)無人機(jī)降落。該紅外傳感器包括：紅外發(fā)射器、濾鏡及電荷耦合檢測(cè)器。

在本發(fā)明實(shí)施例中，無人機(jī)電池接受的溫度值范圍是零下10攝氏度到40攝氏度，當(dāng)溫度高于50度，電池容易發(fā)生爆炸，在作業(yè)過程中，當(dāng)無人機(jī)向火源附近下降進(jìn)行探測(cè)時(shí)，需要通過溫度傳感器獲取當(dāng)前的溫度值，根據(jù)溫度值，確定安全離地距離，以保證無人機(jī)電池在安全的溫度范圍內(nèi)，防止電池發(fā)生爆炸的意外情況發(fā)生。

在本發(fā)明實(shí)施例中，在到達(dá)安全離地距離后，可以打開無人機(jī)攝像頭通過地面站觀察離地情況，此時(shí)，通過攝像頭對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行拍攝，獲取圖像信息，由于無人機(jī)處于高空，尤其是在野外山林中，地形與地貌類型復(fù)雜，攝像頭獲取到的圖像信息需要進(jìn)行處理，通過快速去霧處理，得到清晰的復(fù)原圖像信息有助于地面站判別位置信息進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)。

本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括能夠攜帶計(jì)算機(jī)程序代碼的任何實(shí)體或裝置、記錄介質(zhì)，例如，rom/ram、磁盤、光盤、閃存等存儲(chǔ)器。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。