版權(quán)申明
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本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域,并且更具體地,涉及一種控制方法、控制設(shè)備和運載系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,如何利用跟蹤設(shè)備實現(xiàn)自動跟蹤是人們比較重視的發(fā)展方向,例如,如何實現(xiàn)拍攝設(shè)備對運動對象進行跟蹤設(shè)備,如何實現(xiàn)救援設(shè)備對移動災情(例如,著火的移動車輛)進行跟蹤救援,如何實現(xiàn)武器對敵情進行跟蹤。
其中,運載跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備可以為車輛和船只等,并且隨著飛行技術(shù)的發(fā)展,飛行器,例如,uav(unmannedaerialvehicle,無人飛行器),也稱為無人機,可以用于進行跟蹤。
如何較好的控制運載設(shè)備運載跟蹤設(shè)備,以實現(xiàn)跟蹤設(shè)備對跟蹤對象的跟蹤是一項亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種控制方法、控制設(shè)備和運載系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對跟蹤對象的跟蹤。
第一方面,提供了一種控制方法,該方法包括:確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測該跟蹤對象的運動信息;根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
第二方面,提供了一種控制設(shè)備,該控制設(shè)備包括:第一確定單元,用于確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測單元,用于檢測該跟蹤對象的運動信息;控制單元,用于根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
第三方面,提供了一種控制設(shè)備,包括處理器和存儲器,該存儲器用于存儲指令,該處理器用于調(diào)用存儲器存儲的指令,執(zhí)行以下動作:確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測該跟蹤對象的運動信息;根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
第四方面,提供了一種運載系統(tǒng),該控制系統(tǒng)包括控制設(shè)備和運載設(shè)備,其中,該控制設(shè)備用于確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測該跟蹤對象的運動信息;根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
第五方面,提供了一種存儲介質(zhì),該存儲器存儲指令,該指令可以用于執(zhí)行以下方法:確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測該跟蹤對象的運動信息;根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
因此,在本發(fā)明實施例中,可以確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測該跟蹤對象的運動信息;根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤,從而可以實現(xiàn)對跟蹤對象的跟蹤。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的無人飛行系統(tǒng)的示意性框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制方法的示意性流程圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖5a是根據(jù)本發(fā)明實施例的目標的運動信息的示意性圖。
圖5b-5c是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖6a是根據(jù)本發(fā)明實施例的目標的運動信息的示意性圖。
圖6b是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖7a是根據(jù)本發(fā)明實施例的目標的運動信息的示意性圖。
圖7b-c是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制設(shè)備的示意性框圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制設(shè)備的示意性框圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制系統(tǒng)的示意性框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明實施例了一種利用跟蹤設(shè)備對跟蹤對象進行跟蹤的技術(shù)方案。本發(fā)明實施例提到的跟蹤設(shè)備可以是拍攝設(shè)備、武器、防疫設(shè)備和救援設(shè)備等。其中,跟蹤設(shè)備可以通過運載設(shè)備的運載實現(xiàn)對跟蹤對象的跟蹤。
本發(fā)明實施例提到的運載設(shè)備可以包括飛行器、水上運行設(shè)備、水下運行設(shè)備和地面運行設(shè)備等。
本發(fā)明實施例提到的運載設(shè)備還可以包括運載跟蹤設(shè)備的載體,該載體可以安裝于上述提到的飛行器、水上運行設(shè)備、水下運行設(shè)備和地面運行設(shè)備等。
例如,在跟蹤設(shè)備為拍攝設(shè)備時,運載設(shè)備可以為飛行器。進一步地,飛行器可以安裝有機械云臺,用于承載該拍攝設(shè)備。當然,飛行器可以不安裝機械云臺,拍攝設(shè)備的視野的改變可以通過電子云臺實現(xiàn)。
為了便于理解本發(fā)明,本發(fā)明將多處以運載設(shè)備包括飛行器的方式對本發(fā)明實施例進行詳細說明,但應理解,本發(fā)明實施例并不限于此。
以下將對無人飛行系統(tǒng)進行介紹。本發(fā)明的實施例可以應用于各種類型的(unmannedaerialvehicle,無人飛行器)。例如,uav可以是小型的uav。在某些實施例中,uav可以是旋翼飛行器(rotorcraft),例如,由多個推動裝置通過空氣推動的多旋翼飛行器,本發(fā)明的實施例并不限于此,uav也可以是其它類型的uav或可移動裝置。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的無人飛行系統(tǒng)100的示意性架構(gòu)圖。本實施例以旋翼飛行器為例進行說明。
無人飛行系統(tǒng)100可以包括uav110、載體120、顯示設(shè)備130和操縱設(shè)備140。其中,uav110可以包括動力系統(tǒng)150、飛行控制系統(tǒng)160和機架170。uav110可以與操縱設(shè)備140和顯示設(shè)備130進行無線通信。
機架170可以包括機身和腳架(也稱為起落架)。機身可以包括中心架以及與中心架連接的一個或多個機臂,一個或多個機臂呈輻射狀從中心架延伸出。腳架與機身連接,用于在uav110著陸時起支撐作用。
動力系統(tǒng)150可以包括電子調(diào)速器(簡稱為電調(diào))151、一個或多個螺旋槳153以及與一個或多個螺旋槳153相對應的一個或多個電機152,其中電機152連接在電子調(diào)速器151與螺旋槳153之間,電機152和螺旋槳153設(shè)置在對應的機臂上;電子調(diào)速器151用于接收飛行控制器160產(chǎn)生的驅(qū)動信號,并根據(jù)驅(qū)動信號提供驅(qū)動電流給電機152,以控制電機152的轉(zhuǎn)速。電機152用于驅(qū)動螺旋槳旋轉(zhuǎn),從而為uav110的飛行提供動力,該動力使得uav110能夠?qū)崿F(xiàn)一個或多個自由度的運動。在某些實施例中,uav110可以圍繞一個或多個旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。例如,上述旋轉(zhuǎn)軸可以包括橫滾軸、平移軸和俯仰軸。應理解,電機152可以是直流電機,也可以交流電機。另外,電機152可以是無刷電機,也可以有刷電機。
飛行控制系統(tǒng)160可以包括飛行控制器161和傳感系統(tǒng)162。傳感系統(tǒng)162用于測量uav的位置信息和狀態(tài)信息等,例如,三維位置、三維角度、三維速度、三維加速度和三維角速度等。傳感系統(tǒng)162例如可以包括陀螺儀、電子羅盤、imu(慣性測量單元,inertialmeasurement,unit)、視覺傳感器、gps(全球定位系統(tǒng),globalpositioningsystem)和氣壓計等傳感器中的至少一種。飛行控制器161用于控制uav110的飛行,例如,可以根據(jù)傳感系統(tǒng)162測量的姿態(tài)信息控制uav110的飛行。應理解,飛行控制器161可以按照預先編好的程序指令對uav110進行控制,也可以通過響應來自操縱設(shè)備140的一個或多個控制指令對uav110進行控制。
載體120可以包括電調(diào)121和電機122。載體120可以用來承載負載123。例如,當載體120為云臺設(shè)備時,負載123可以為拍攝設(shè)備(例如,照機、攝像機等),本發(fā)明的實施例并不限于此,例如,載體也可以是用于承載武器或其它負載的承載設(shè)備。飛行控制器161可以通過電調(diào)121和電機122控制載體120的運動??蛇x地,作為一另一實施例,載體120還可以包括控制器,用于通過控制電調(diào)121和電機122來控制載體120的運動。應理解,載體120可以獨立于uav110,也可以為uav110的一部分。應理解,電機122可以是直流電機,也可以交流電機。另外,電機122可以是無刷電機,也可以有刷電機。還應理解,載體可以位于飛行器的頂部,也可以位于飛行器的底部。
顯示設(shè)備130位于無人飛行系統(tǒng)100的地面端,可以通過無線方式與uav110進行通信,并且可以用于顯示uav110的姿態(tài)信息。另外,當負載123為拍攝設(shè)備時,還可以在顯示設(shè)備130上顯示拍攝設(shè)備拍攝的圖像。應理解,顯示設(shè)備130可以是獨立的設(shè)備,也可以設(shè)置在操縱設(shè)備140中。
操縱設(shè)備140位于無人飛行系統(tǒng)100的地面端,可以通過無線方式與uav110進行通信,用于對uav110進行遠程操縱。操縱設(shè)備例如可以是遙控器或者安裝有控制uav的app(應用程序,application)的終端設(shè)備,例如,智能手機、平板電腦等。本發(fā)明的實施例中,通過操縱設(shè)備接收用戶的輸入,可以指通過遙控器上的拔輪、按鈕、按鍵、搖桿等輸入裝置或者終端設(shè)備上的用戶界面(ui)對uav進行操控。
應理解,上述對于無人飛行系統(tǒng)各組成部分的命名僅是出于標識的目的,并不應理解為對本發(fā)明的實施例的限制。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制方法的示意性流程圖??蛇x地,該方法200可以應用上述提到的無人飛行系統(tǒng),此時,以下提到的控制設(shè)備可以是該無人飛行系統(tǒng)中的飛行控制器161,而運載設(shè)備則可以包括該uav110和載體120。該方法200可以包括以下的內(nèi)容。
在210中,確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系。
例如,該相對關(guān)系可以包括以下中的至少一種:
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對位置;
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對方位;
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對速度;
該跟蹤設(shè)備與該跟蹤對象的位置連線與該跟蹤對象的速度方向的夾角;
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對加速度;和
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對角速度。
可選地,以上提到的相對位置可以用于指示跟蹤對象與跟蹤設(shè)備之間的相對距離和/或用于表示跟蹤設(shè)備如何指向跟蹤對象。
例如,假設(shè)跟蹤設(shè)備是拍攝設(shè)備,跟蹤對象是人,則相對方位可以用表示拍攝設(shè)備拍攝人的哪些部分,例如拍攝人的前方、后方、左側(cè)方還是右側(cè)方等。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對方位可以是指在北東地坐標系下,跟蹤設(shè)備相對于跟蹤對象的方位,例如,跟蹤設(shè)備在跟蹤對象的西北方向或西向等。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤設(shè)備的位置可以通過運載設(shè)備的位置來表示。例如,拍攝設(shè)備的位置,可以通過飛行器的位置來表征。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對速度可以是指跟蹤設(shè)備相對于跟蹤對象的速度,即假設(shè)跟蹤對象為靜止不動的情況下,跟蹤設(shè)備以何種速度遠離或靠近跟蹤對象。
可選地,在本發(fā)明實施例中,速度可以是指速度大小和速度方向。
例如,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對速度可以是指跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對速度大小和/或相對速度方向。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的位置連線的夾角與跟蹤對象的速度方向的夾角可以是速度方向為開始的順時針角度,并在使用或計算過程中,一直按照與速度方向為開始順時針的方式使用或計算該角度;可選地,該角度也可以是以速度方向為開始的逆時針角度,并在使用或計算過程中,一直按照與速度方向為開始逆時針的方式使用或計算該角度。
可選地,在本發(fā)明實施例中,在跟蹤對象的速度變?yōu)橄喾磿r,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的位置連線的夾角與跟蹤對象的速度方向的夾角可以變?yōu)?180-α),其中,α為在速度方向變化之前,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的位置連線的夾角與跟蹤對象的速度方向的夾角。
可選地,該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對加速度可以是指跟蹤設(shè)備相對于跟蹤對象的加速度,即假設(shè)跟蹤對象在靜止不動的情況,跟蹤設(shè)備以何種加速度遠離或靠近跟蹤對象。
可選地,該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對角速度可以是指跟蹤設(shè)備相對于跟蹤對象的角速度,即假設(shè)跟蹤對象在靜止不動的情況,跟蹤設(shè)備以何種角速度圍繞跟蹤對象旋轉(zhuǎn)。
可選地,在本申請實施例中,該相對關(guān)系可以是根據(jù)用戶輸入信息確定的,也可以是根據(jù)環(huán)境信息確定的,也可以是根據(jù)跟蹤對象的運動信息確定的。
220中,檢測該跟蹤對象的運動信息。
例如,運動信息可以包括以下中的至少一種:所述跟蹤對象的速度,加速度,朝向變化和姿態(tài)變化。
可選地,在本發(fā)明實施例中,可以根據(jù)通過跟蹤對象的位置的差分,計算跟蹤對象的速度。
其中,跟蹤對象的位置可以根據(jù)跟蹤對象發(fā)出的信號中攜帶的衛(wèi)星位置信息來確定跟蹤對象的位置,或者,跟蹤設(shè)備可以根據(jù)用于安裝在運載設(shè)備上的傳感器來獲取運載設(shè)備與跟蹤設(shè)備的相對位置,并根據(jù)跟蹤設(shè)備的衛(wèi)星位置,來確定跟蹤對象的位置。其中,該衛(wèi)星位置可以是gps(globalpositioningsystem,全球定位系統(tǒng))位置,該傳感器可以是圖像傳感器或紅外傳感器等。
例如,如圖3所示,假設(shè)飛行器與人的距離為α,以及無人機與人的距離為d,且無人機的坐標為(x1,y1),則可以計算人的坐標為x0=d×sinα+x1,y0=d×cosα+y1。
可選地,在計算跟蹤設(shè)備的速度之后,可以根據(jù)跟蹤對象的速度變化來計算跟蹤對象的加速度。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤對象的朝向變化可以是人的朝向的變化、車頭的變化等。
可選地,在本發(fā)明實施例中,跟蹤對象的姿態(tài)變化可以是指跟蹤對象內(nèi)部各個部分的運動,例如,人的站立、蹲下、手勢和搖頭等。
在230中,根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,在本發(fā)明實施例中,運載設(shè)備包括可以飛行器;則可以控制飛行器的姿態(tài)和飛行器的運動軌跡中的至少一種,實現(xiàn)跟蹤設(shè)備對跟蹤對象的跟蹤。
可選地,在本發(fā)明實施例中,運載設(shè)備包括飛行器和載體,則可以控制飛行器的姿態(tài)、飛行器的運動軌跡和載體的姿態(tài)中的至少一種,實現(xiàn)跟蹤設(shè)備對跟蹤對象的跟蹤。
可選地,在本發(fā)明實施例中,飛行器的姿態(tài)可以通過飛行器的以下至少一種姿態(tài)角來表征:航向(yaw)角、橫滾(roll)角和俯仰(pitch)角。
可選的,飛行器的運動可以通過控制飛行器的姿態(tài)角來實現(xiàn),具體地,飛行器的航向角可用于控制飛行器的偏航運動;飛行器的橫滾角可用于控制飛行器的側(cè)向運動;飛行器的俯仰角可用于控制飛行器的前后運動。其中,控制姿態(tài)角可以包括控制姿態(tài)角變化的大小和姿態(tài)角變化的方向。
可選地,載體可以包括一個或多個轉(zhuǎn)軸機構(gòu),載體的轉(zhuǎn)軸機構(gòu)可以包括以下中的至少一種:橫滾軸機構(gòu)、平移軸機構(gòu)和俯仰軸機構(gòu)??刂戚d體的姿態(tài)可以通過控制轉(zhuǎn)軸機構(gòu)的運動在來實現(xiàn)。本發(fā)明實施例可以分別控制上述三個轉(zhuǎn)軸機構(gòu)中的每個轉(zhuǎn)軸機構(gòu)圍繞相應的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),例如,控制橫滾軸機構(gòu)圍繞橫滾軸選擇,控制平移軸機構(gòu)圍繞平移軸旋轉(zhuǎn),控制俯仰軸機構(gòu)圍繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)。
可選地,在本發(fā)明實施例中,如何通過飛行器的姿態(tài)、飛行器的運動軌跡和載體的姿態(tài)使得跟蹤設(shè)備對跟蹤對象進行跟蹤,可以根據(jù)具體情況而定。
例如,跟蹤對象的運動幅度較大,則可以通過調(diào)整飛行器的運動軌跡,并微調(diào)飛行器和/或載體的姿態(tài)來使得跟蹤對象在跟蹤設(shè)備的視野范圍內(nèi)。
再例如,跟蹤對象的運動幅度不大,則可以不調(diào)整飛行器的運動規(guī)定,通過調(diào)整飛行器和/或載體的姿態(tài)來使得跟蹤對象在跟蹤設(shè)備的視野范圍內(nèi)。
可選地,在本發(fā)明實施例中,可以根據(jù)該運動信息,控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備保持與該跟蹤對象的該相對關(guān)系的變化在預定范圍內(nèi)。其中,該預定范圍可以是可允許的誤差范圍。
可選地,在本申請實施例中,還可以根據(jù)跟蹤對象的朝向,控制運載設(shè)備的運動。
以下為了更加清楚地理解本發(fā)明,以下將結(jié)合圖4、圖5a-5c、圖6a-6b以及圖7a-7c舉例說明如何控制運載設(shè)備的運動對跟蹤對象進行跟蹤。
例如,如圖4,以跟蹤對象為人,以及跟蹤設(shè)備為拍攝設(shè)備為例,拍攝設(shè)備與人的距離保持10m,拍攝設(shè)備的拍攝方向與人臉的朝向(其中,圓圈中的箭頭方向表示人臉朝向)呈60°,且人的速度方向和人臉朝向一致。
可選地,在對跟蹤對象進行跟蹤時,可以即考慮跟蹤對象的自身朝向,以及考慮運動方向,或者,可以考慮跟蹤對象的運動方向,而不考慮跟蹤對象的自身朝向,或者,可以考慮跟蹤對象的自身朝向,而不考慮跟蹤對象的運動方向。
以下假設(shè)人臉朝向不變,但是人的速度方向變?yōu)橄喾?,也即變?yōu)閳D5a所示的情況,下面將說明在參考不同的相對關(guān)系時,運載設(shè)備所處的位置(可以等同于跟蹤設(shè)備的位置)。
例如,假設(shè)跟蹤的人的朝向,而不需要保持拍攝設(shè)備與人臉的連線與人的速度方向之間的夾角,則跟拍攝設(shè)備所處的位置可以如圖5b所示。
例如,如果需要保持拍攝設(shè)備與人臉的連線與人的速度方向之間的夾角,則拍攝設(shè)備所處的位置可以如圖5c所示。
以下假設(shè)人臉朝向和人的速度方向均變?yōu)橄喾矗布醋優(yōu)閳D6a所示的情況,如果跟蹤的人臉的朝向,或需要保持拍攝設(shè)備與人臉的連線與人的速度方向的夾角,則拍攝設(shè)備所處的位置可以如圖6b所示。
以下假設(shè)人臉朝向改變,但是人的速度方向不變,也即變?yōu)閳D7a所示的情況,下面將說明在參考不同的相對關(guān)系時,運載設(shè)備所處的位置。
例如,如果需要跟蹤人臉的朝陽,而不需要保持拍攝設(shè)備與人臉的連線與人的速度方向之間的夾角,則拍攝設(shè)備所處的位置可以如圖7b所示。
例如,如果需要保持拍攝設(shè)備與人臉的連線與人的速度方向之間的夾角,則拍攝設(shè)備所處的位置可以如圖7c所示。
因此,以上介紹了如何對人臉的朝向進行跟蹤,以及保持跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的連線與跟蹤設(shè)備的運動方向之間的夾角。但是本申請實施例并不限于此。例如,跟蹤設(shè)備可以保持與跟蹤對象的相對速度、相對加速度和相對角速度等。
為了更加清楚地理解本發(fā)明,以下將介紹如何計算跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置??蛇x地,跟蹤設(shè)備的目標方向可以等同于運載設(shè)備的目標方向,和/或跟蹤設(shè)備的目標位置可以等同于運載設(shè)備的目標位置。
在一種實現(xiàn)方式中,根據(jù)所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置;控制所述運載設(shè)備的運動,使得所述跟蹤設(shè)備在所述目標位置,朝著所述目標方向,以對所述跟蹤對象進行跟蹤。該種實現(xiàn)方式可以稱為隨動跟蹤,也即跟蹤設(shè)備的方向可以隨著跟蹤對象的運動信息和跟蹤設(shè)備和跟蹤對象的相對關(guān)系改變。
可選地,確定所述跟蹤設(shè)備與所述跟蹤對象的位置連線與所述跟蹤對象的速度方向之間需要保持的夾角為目標夾角;根據(jù)所述目標夾角和所述跟蹤對象的速度方向,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向。
可選地,該目標夾角為預設(shè)夾角。
可選地,該預設(shè)夾角可以為任意角度,例如,可以為90°。
可選地,根據(jù)所述跟蹤對象與所述跟蹤設(shè)備的相對位置和所述目標夾角,確定所述跟蹤設(shè)備的目標位置。
以下將集合圖8進行詳細說明。以下圖8將以北東地為參考坐標系進行說明。但應理解,本申請實施例并不限于此,例如,可以以運載設(shè)備本身作為參考。
例如,如圖8所示,假設(shè)跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的連線與跟蹤設(shè)備的速度方向需要保持的夾角為α角,跟蹤對象與跟蹤設(shè)備之間的距離為d,從a點到b點,跟蹤對象速度方向的改變的角度為β角,則跟蹤設(shè)備的方向需要改變的角度也為β角。假設(shè)在b處,跟蹤對象的坐標為(xtyt),跟蹤對象的速度方向與x軸的夾角為γ角,則跟蹤設(shè)備的目標位置(b點位置)為x=d×sin(λ+α)+xt,y=d×cos(λ+α)+yt。
應理解,圖8中所示的角度是以y軸作為參考坐標軸的夾角,但應理解,本申請實施例并不限于此,例如,可以以x軸作為參考坐標軸。在基于上述公式的基礎(chǔ)上,在未付出創(chuàng)造性勞動的情況下,任何對于該公式的變形,均應在本發(fā)明實施例的保護范圍之內(nèi)。
可選地,本發(fā)明實施例提到的各個角度的正負可以以按照順時針或逆時針的方向定義,如果需要對角度進行相加或相減等,各個角度的正負需要均統(tǒng)一按照順時針的方向定義,或按照逆時針的方向定義。
應理解,本發(fā)明實施例提到的方向可以是與北東地坐標系中x軸或y軸的夾角。
可選地,在本申請實施例中,在跟蹤過程中,可以獲取用戶輸入信息,并根據(jù)該用戶輸入信息,所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置。
可選地,該用戶輸入信息可以為對相對關(guān)系和相對位置的調(diào)整,需要對跟蹤對象進行跟蹤的方式等。
在另一種實現(xiàn)方式中,根據(jù)所述跟蹤設(shè)備的預設(shè)方向、所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標位置;根據(jù)所述預設(shè)夾角和所述目標位置,控制所述運載設(shè)備的運動,使得所述跟蹤設(shè)備在所述目標位置,朝著所述預設(shè)方向,以對所述跟蹤對象進行跟蹤。該種模式可以稱為固定跟蹤,也即跟蹤設(shè)備的方向預設(shè)不變的。
可選地,所述預設(shè)方向相對于預設(shè)參考方向成固定夾角。
具體地說,在此種方式中,用戶可以預設(shè)跟蹤設(shè)備的跟蹤方向,例如,可以預設(shè)跟蹤設(shè)備的跟蹤方向一直朝西,而不論跟蹤設(shè)備的運動如何改變,以及跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系是哪種關(guān)系,跟蹤設(shè)備的跟蹤方向一直不變,此時,需要在跟蹤設(shè)備的方向固定的情況下,利用跟蹤設(shè)備的運動信息和相對關(guān)系來確定跟蹤設(shè)備的目標位置。應理解,跟蹤設(shè)備的跟蹤方向可以是指跟蹤設(shè)備的指向,例如,可以是拍攝設(shè)備的拍攝光線方向、武器的對準方向,救火設(shè)備的噴射方向等。
以下以9為例進行說明。
在圖9中,在目標處于位置a處時,無人機可以處于位置a處對目標進行拍攝,在目標處于位置b處時,無人機可以處于位置b處對目標進行拍攝,在無人機處于c處時,無人機可以位于位置c處對目標進行拍攝。其中,在a、b和c處,拍攝設(shè)備的拍攝方向一直朝西,而通過調(diào)整機體朝向和機體的位置使得拍攝設(shè)備在朝西拍攝時,能夠拍攝到目標,且拍攝設(shè)備與目標的距離保持不變。
以目標處于b處為例,在b處,目標的坐標為(xtyt),則拍攝設(shè)備需要處于的位置(b點位置)為y=y(tǒng)t+d,x=xt其中,d為拍攝設(shè)備與目標需要保持的距離。
可選地,在本發(fā)明實施例中,在計算處跟蹤設(shè)備的目標位置之后,可以根據(jù)跟蹤設(shè)備的當前位置以及目標位置進行位置的差分,獲取跟蹤設(shè)備的目標速度,并按照目標速度控制跟蹤設(shè)備的飛行。
可選地,在本申請實施例中,可以在所述跟蹤過程中獲取用戶輸入信息;根據(jù)所述用戶輸入信息、所述跟蹤設(shè)備的預設(shè)方向、所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標位置。
可選地,該用戶輸入信息可以是預設(shè)方向的調(diào)整和相對關(guān)系的改變等。
可選地,在本發(fā)明實施例中,用戶輸入信息還用于對跟蹤模式的選擇,例如,是選擇隨動跟蹤的方式還是選擇固定跟蹤的方式。
應理解,本發(fā)明實施例中提到的跟蹤對象可以是人、人中的某個部分、物或物的某個部分。
例如,如圖8所示的跟蹤對象可以是人臉,則人臉的速度方向可以是人的移動速度以及人臉朝向的改變共同決定。
可選地,在本發(fā)明實施例中,飛行器的飛行高度可以隨著地面高度的變化而變化,也可以隨著跟蹤對象的高度的變化而變化。
可選地,在本發(fā)明實施例中,還可以根據(jù)該跟蹤對象的類型,控制該運載設(shè)備的運動。
具體地,根據(jù)該跟蹤對象的類型,確定該類型對應的運動信息的約束;根據(jù)該約束,對該跟蹤對象的運動信息的噪聲進行濾波處理,以便于根據(jù)濾波處理后的該運動信息,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動。可選地,該濾波處理的方式為卡爾曼濾波。
例如,在計算處跟蹤對象的位置之后,可以通過位置的差分,計算出跟蹤對象在北東地坐標系下的速度。但是位置和速度信息的噪音都比較大,可以使用卡爾曼濾波的辦法對跟蹤對象的速度進行進一步的估算。估算的時候可以根據(jù)視覺識別算法分類出來的目標種類來適配不同的物體的運動模型,例如如果視覺識別算法分類出來目標是人類,那么運動模型中,速度約束就可以設(shè)為10m/s,加速度可以設(shè)為5m/s2,而分類出來如果是汽車,那么速度約束就可以設(shè)為40m/s,加速度可以設(shè)為25m/s2。
除了卡爾曼濾波的方式對運動信息進行濾波處理,本發(fā)明實施例可以利用其他濾波方式,對運動對象進行濾波處理。
可選地,可以根據(jù)用戶發(fā)出的信號,確定跟蹤模式。
例如,用戶選擇的跟蹤模式為對跟蹤對象的某一部分進行等距離跟蹤,則可以確定對跟蹤對象進行跟蹤所需利用的信息可以為跟蹤設(shè)備的朝向和跟蹤設(shè)備的位置,以及跟蹤需要利用的相對關(guān)系為相對位置。
可選地,可以根據(jù)跟蹤對象的類型,確定跟蹤模式。
例如,假設(shè)跟蹤對象為人,則跟蹤模式為按照人的姿態(tài)變化,對人進行跟蹤。
例如,假設(shè)跟蹤對象為車輛,則跟蹤模式為按照車輛的速度變化,調(diào)整與車輛的相對位置的方式對車輛進行跟蹤。
例如,假設(shè)跟蹤對向為球類,則跟蹤模式可以為跟蹤球類的速度方向,對球進行跟蹤。
可選地,可以根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的運動信息的信息類別,以便于根據(jù)該信息類別,確定檢測該運動信息;和/或,根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的相對關(guān)系的類別,以便于根據(jù)該相對關(guān)系的類別,確定該相對關(guān)系。
可選地,在本發(fā)明實施例中,控制設(shè)備可以根據(jù)用戶發(fā)出的信號,對跟蹤設(shè)備與跟蹤對象之間的相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,根據(jù)用戶發(fā)出的信號,可以通過調(diào)整運載設(shè)備的方式,來對相對關(guān)系進行調(diào)整。
其中,用戶發(fā)出的信號可以是用戶的姿態(tài)信號,具體地,可以通過該用戶的手勢信號進行調(diào)整,例如,通過用戶手勢的指向,調(diào)整跟蹤設(shè)備的前進方向,在用戶停止手勢的指向時,則運載設(shè)備也停止調(diào)整相對關(guān)系,并可以按照調(diào)整后的相對關(guān)系,以及跟蹤跟蹤對象的運動信息,運載跟蹤設(shè)備對跟蹤對象進行調(diào)整。
可選地,用戶發(fā)出的信號還可以是通過操縱設(shè)備發(fā)出的信號。
例如,用戶可以通過操縱設(shè)備的俯仰控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器與該跟蹤對象的距離。
例如,接收該用戶通過翻滾控制元件發(fā)出的信號,控制該飛行器環(huán)繞該跟蹤對象。
其中,在接收到用戶通過操縱設(shè)備的翻滾控制元件發(fā)出的信號時,控制設(shè)備可以自動識別為該信號用于飛行器環(huán)繞跟蹤對象。
例如,在上述隨動模式或固定平行模式下,在接收到用戶通過操縱設(shè)備的翻滾控制元件發(fā)出的信號時,控制設(shè)備可以自動識別為該信號用于飛行器環(huán)繞跟蹤對象。
例如,接收該用戶通過動力控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器的高度。
可選地,俯仰控制元件可以是俯仰控制桿或俯仰控制按鍵,翻滾控制元件可以是翻滾控制桿或翻滾控制按鍵,動力控制元件可以是動力控制桿或動力控制桿,例如,可以是throttle桿或按鍵。
可選地,控制設(shè)備根據(jù)用戶發(fā)出的信號,可以以跟蹤對象或預定方向而非機頭為基準,調(diào)整運載設(shè)備的運動,此時,也可以稱為以無頭模式進行運動的調(diào)整。例如,如果用戶控制運載設(shè)備向前運動,此時運載設(shè)備的機頭朝向何方,均可以以跟蹤對象為基準,以朝著跟蹤對象的方式或預先設(shè)定的方向向前運動。
可選地,控制設(shè)備還可以根據(jù)環(huán)境信息,對跟蹤設(shè)備與跟蹤對象的相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該環(huán)境信息可以指氣候信息和地理位置信息等。
例如,假設(shè)當前光線較弱,可以使得調(diào)整跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的距離,使得跟蹤設(shè)備更接近跟蹤對象。
再例如,假設(shè)遇到障礙物,則可以根據(jù)障礙物、跟蹤對象和跟蹤設(shè)備之間的位置關(guān)系,確定繞開障礙物的路徑;根據(jù)繞開障礙物的路徑,對相對關(guān)系進行調(diào)整。
其中,繞開跟蹤對象的路徑,可以以接近跟蹤對象的方式繞開障礙物,這樣可以避免被障礙物遮擋而丟失跟蹤對象。
可選地,在本發(fā)明實施例中,還可以根據(jù)該跟蹤對象的運動信息,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
例如,可以根據(jù)該跟蹤對象的速度,調(diào)整該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備之間的相對距離和/或相對方位。
例如,在100m跑的體育比賽中,可以根據(jù)運動員的運動速度調(diào)整拍攝設(shè)備與運動員之間的相對距離和/或方位,例如,在等待號令的階段,運動員的速度是0,可以在運動員的右前方對運動員進行拍攝;在賽跑階段,運動員的速度較快,可以在運動員的正右方對運動員進行拍攝,在結(jié)束時,運動員的速度放慢速度,可以在運動員的正前方,對運動員的面部表情進行拍攝。
可選地,還可以根據(jù)跟蹤對象的姿態(tài),調(diào)整跟蹤對象與跟蹤設(shè)備之間的相對距離和/或相對方位。
例如,在拍攝娛樂節(jié)目時,演員在演唱時,可以近距離拍攝演員的面部表情,演員在跳舞時,可以遠距離拍攝演員的整體動作。
因此,在本發(fā)明實施例中,可以確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;檢測所述跟蹤對象的運動信息;根據(jù)所述運動信息和所述相對關(guān)系,控制用于運載所述跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于所述跟蹤設(shè)備對所述跟蹤對象進行跟蹤,從而可以實現(xiàn)對跟蹤對象的自動跟蹤。
以上已經(jīng)結(jié)合圖2至圖9描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的控制方法,以下將結(jié)合圖10-11描述可以實現(xiàn)上述控制方法的控制設(shè)備。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制設(shè)備300的示意性框圖。如圖10所示,該控制設(shè)備300可以包括:
第一確定單元310,用于確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;
檢測單元320,用于檢測該跟蹤對象的運動信息;
控制單元330,用于根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,該相對關(guān)系包括以下中的至少一種:
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對位置,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對方位,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對速度,
該跟蹤設(shè)備與該跟蹤對象的位置連線與該跟蹤對象的速度方向的夾角,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對加速度,和
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對角速度。
可選地,該運動信息包括以下中的至少一種:該跟蹤對象的速度,加速度,朝向變化和姿態(tài)變化。
可選地,該運載設(shè)備包括飛行器;該控制單元進一步用于:控制該飛行器的姿態(tài)和該飛行器的運動軌跡中的至少一種。
可選地,該跟蹤設(shè)備為拍攝設(shè)備。
可選地,該運載設(shè)備還包括載體,該載體用于設(shè)置于該飛行器中且用于裝載該拍攝設(shè)備。
該控制單元330進一步用于:控制該飛行器的姿態(tài)、該飛行器的運動軌跡和該載體的姿態(tài)中的至少一種。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)該運動信息,控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備保持與該跟蹤對象的該相對關(guān)系的變化在預定范圍內(nèi)。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,確定該跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置;
控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備在該目標位置,朝著該目標方向,以對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,該控制單元330進一步用于:
確定所述跟蹤設(shè)備與所述跟蹤對象的位置連線與所述跟蹤對象的速度方向之間需要保持的夾角為目標夾角;
根據(jù)所述目標夾角和所述跟蹤對象的速度方向,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)所述跟蹤對象與所述跟蹤設(shè)備的相對位置和所述目標夾角,確定所述跟蹤設(shè)備的目標位置。
可選地,該控制單元330可以按照以下公式確定所述目標位置:
x=d×sin(λ+α)+xt,y=d×cos(λ+α)+yt
其中,(xy)是所述跟蹤設(shè)備在北東地坐標系的目標位置,其中,(xtyt)是跟蹤對象在北東地坐標系的坐標位置,α為所述目標夾角,γ是所述速度方向與參考坐標軸的夾角。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)所述跟蹤對象的朝向、所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)該跟蹤設(shè)備的預設(shè)方向、該運動信息和該相對關(guān)系,確定該跟蹤設(shè)備的目標位置;
根據(jù)該預設(shè)方向和該目標位置,控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備在該目標位置,朝著該預設(shè)方向,以對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,所述預設(shè)方向相對于預設(shè)參考方向成固定夾角。
可選地,該控制單元330進一步用于:在所述跟蹤過程中獲取用戶輸入信息;根據(jù)所述用戶輸入信息、所述跟蹤設(shè)備的預設(shè)方向、所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標位置
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)該跟蹤對象的類型,控制該運載設(shè)備的運動。
可選地,該控制單元330進一步用于:
根據(jù)該跟蹤對象的類型,確定該類型對應的運動信息的約束;
根據(jù)該約束,對該跟蹤對象的運動信息的噪聲進行濾波處理,以便于根據(jù)濾波處理后的該運動信息,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動。
可選地,該濾波處理的方式為卡爾曼濾波。
可選地,該第二確定單元340進一步用于:
根據(jù)用戶發(fā)出的信號,確定該跟蹤模式;或者,
根據(jù)該跟蹤對象的類型,確定該跟蹤模式。
可選地,如圖10所示,該控制設(shè)備330還包括第二確定單元340,用于:
根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的運動信息的信息類別,以便于根據(jù)該信息類別,確定檢測該運動信息;和/或
根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的相對關(guān)系的類別,以便于根據(jù)該相對關(guān)系的類別,確定該相對關(guān)系。
可選地,該控制設(shè)備330還包括調(diào)整單元350。
可選地,該調(diào)整單元350用于:根據(jù)用戶發(fā)出的信號,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
根據(jù)用戶發(fā)出的信號,調(diào)整該運載設(shè)備的運動,以對該相對關(guān)系進行更新。
可選地,該用戶發(fā)出的信號包括該用戶的姿態(tài)信號和通過操縱設(shè)備發(fā)出的信號中的至少一種。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的俯仰控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器與該跟蹤對象的距離;或,
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的翻滾控制元件發(fā)出的信號,控制該飛行器環(huán)繞該跟蹤對象;或,
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的動力控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器的高度。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
根據(jù)該用戶通過該操縱設(shè)備發(fā)出的信號,以該跟蹤對象或預先設(shè)定的方向而非機頭為基準,調(diào)整該運載設(shè)備的運動。
可選地,如圖5所示,該控制設(shè)備還包括調(diào)整單元,該調(diào)整單元350用于:
根據(jù)環(huán)境狀態(tài)信息,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
在存在對跟蹤或該運載設(shè)備的運動造成障礙的障礙物時,根據(jù)該障礙物、該跟蹤對象以及該跟蹤設(shè)備之前的位置關(guān)系,確定繞開該障礙物的路徑;
根據(jù)該繞開該障礙物的路徑,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該繞開該障礙物的路徑為以接近該跟蹤對象的方式繞開該障礙物。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
根據(jù)該跟蹤對象的運動信息,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該調(diào)整單元350進一步用于:
根據(jù)該跟蹤對象的速度,調(diào)整該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備之間的相對位置。
可選地350,該調(diào)整單元350進一步用于:
根據(jù)跟蹤對象發(fā)送的衛(wèi)星位置信息,以及該跟蹤設(shè)備的衛(wèi)星位置信息,確定該相對位置;和/或
通過安裝在該運載設(shè)備上的傳感器檢測該相對位置。
可選地,該檢測單元320進一步用于:
根據(jù)該跟蹤對象的位置差分,確定該跟蹤對象的速度。
可選地,該控制設(shè)備300可以實現(xiàn)圖2所示的方法200,為了簡潔,在此不再贅述。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例的控制設(shè)備400的示意性框圖。如11所示,該控制設(shè)備可以包括處理器410和存儲器420??蛇x地,該處理器410和該存儲器420可以通過總線430相連??蛇x地,該控制設(shè)備400還可以包括收發(fā)440,該收發(fā)器440可以與操縱設(shè)備通信。
該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,執(zhí)行以下動作:
確定跟蹤對象與跟蹤設(shè)備的相對關(guān)系;
檢測該跟蹤對象的運動信息;
根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動,以便于該跟蹤設(shè)備對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,該相對關(guān)系包括以下中的至少一種:
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對位置,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對方位,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對速度,
該跟蹤設(shè)備與該跟蹤對象的位置連線與該跟蹤對象的速度方向的夾角,
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對加速度,和
該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對角速度。
可選地,該運動信息包括以下中的至少一種:該跟蹤對象的速度,加速度,朝向變化和姿態(tài)變化。
可選地,該運載設(shè)備包括飛行器;
該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:控制該飛行器的姿態(tài)和該飛行器的運動軌跡中的至少一種。
可選地,該跟蹤設(shè)備為拍攝設(shè)備。
可選地,該運載設(shè)備還包括載體,該載體用于設(shè)置于該飛行器中且用于裝載該拍攝設(shè)備。
該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:控制該飛行器的姿態(tài)、該飛行器的運動軌跡和該載體的姿態(tài)中的至少一種。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該運動信息,控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備保持與該跟蹤對象的該相對關(guān)系的變化在預定范圍內(nèi)。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該運動信息和該相對關(guān)系,確定該跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置;
控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備在該目標位置,朝著該目標方向,以對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
確定該跟蹤設(shè)備與該跟蹤對象的位置連線與該跟蹤對象的速度方向之間需要保持的夾角為目標夾角;根據(jù)該目標夾角和該跟蹤對象的速度方向,確定該跟蹤設(shè)備的目標方向。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備的相對位置和該目標夾角,確定該跟蹤設(shè)備的目標位置。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)所述跟蹤對象的朝向、所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置。
可選地,處理器410用于調(diào)用存儲器存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
按照以下公式確定該目標位置:
x=d×sin(λ+α)+xt,y=d×cos(λ+α)+yt
其中,(xy)是該跟蹤設(shè)備在北東地坐標系的目標位置,其中,(xtyt)是跟蹤對象在北東地坐標系的坐標位置,α為該目標夾角,γ是該速度方向與參考坐標軸的夾角。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤設(shè)備的預設(shè)方向、該運動信息和該相對關(guān)系,確定該跟蹤設(shè)備的目標位置;
根據(jù)該預設(shè)方向和該目標位置,控制該運載設(shè)備的運動,使得該跟蹤設(shè)備在該目標位置,朝著該預設(shè)方向,以對該跟蹤對象進行跟蹤。
可選地,所述處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
在所述跟蹤過程中獲取用戶輸入信息;
根據(jù)所述用戶輸入信息,所述運動信息和所述相對關(guān)系,確定所述跟蹤設(shè)備的目標方向和目標位置。
可選地,所述預設(shè)方向相對于預設(shè)參考方向成固定夾角。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的類型,控制該運載設(shè)備的運動。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的類型,確定該類型對應的運動信息的約束;
根據(jù)該約束,對該跟蹤對象的運動信息的噪聲進行濾波處理,以便于根據(jù)濾波處理后的該運動信息,控制用于運載該跟蹤設(shè)備的運載設(shè)備的運動。
可選地,該濾波處理的方式為卡爾曼濾波。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的類型;
確定用于對該跟蹤對象進行跟蹤的跟蹤模式。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
獲取用戶發(fā)出的信號;根據(jù)該用戶發(fā)出的信號,確定用于對該跟蹤對象進行跟蹤的跟蹤模式。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的運動信息的信息類別,以便于根據(jù)該信息類別,確定檢測該運動信息;和/或
根據(jù)該跟蹤模式,確定對該跟蹤對象進行跟蹤所需利用的相對關(guān)系的類別,以便于根據(jù)該相對關(guān)系的類別,確定該相對關(guān)系。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)用戶發(fā)出的信號,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)用戶發(fā)出的信號,調(diào)整該運載設(shè)備的運動,以對該相對關(guān)系進行更新。
可選地,該用戶發(fā)出的信號包括該用戶的姿態(tài)信號和通過操縱設(shè)備發(fā)出的信號中的至少一種。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的俯仰控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器與該跟蹤對象的距離;或,
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的翻滾控制元件發(fā)出的信號,控制該飛行器環(huán)繞該跟蹤對象;或,
接收該用戶通過該操縱設(shè)備的動力控制元件發(fā)出的信號,調(diào)整該飛行器的高度。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該用戶通過該操縱設(shè)備發(fā)出的信號,以該跟蹤對象或預先設(shè)定的方向而非機頭為基準,調(diào)整該運載設(shè)備的運動。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)環(huán)境狀態(tài)信息,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
在存在對跟蹤或該運載設(shè)備的運動造成障礙的障礙物時,根據(jù)該障礙物、該跟蹤對象以及該跟蹤設(shè)備之前的位置關(guān)系,確定繞開該障礙物的路徑;
根據(jù)該繞開該障礙物的路徑,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該繞開該障礙物的路徑為以接近該跟蹤對象的方式繞開該障礙物。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的運動信息,對該相對關(guān)系進行調(diào)整。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的速度,調(diào)整該跟蹤對象與該跟蹤設(shè)備之間的相對位置。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)跟蹤對象發(fā)送的衛(wèi)星位置信息,以及該跟蹤設(shè)備的衛(wèi)星位置信息,確定該相對位置;和/或
通過安裝在該運載設(shè)備上的傳感器檢測該相對位置。
可選地,該處理器410用于調(diào)用存儲器420存儲的指令,進一步執(zhí)行以下動作:
根據(jù)該跟蹤對象的位置差分,確定該跟蹤對象的速度。
可選地,該控制設(shè)備300可以實現(xiàn)圖2所示的方法200,為了簡潔,在此不再贅述。
圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例的運載系統(tǒng)500的示意性框圖。如圖12所示,該運載系統(tǒng)包括控制設(shè)備510和運載設(shè)備520。其中,該控制設(shè)備510可以為控制設(shè)備300或400。該運載設(shè)備520可以包括飛行器。
可選地,該運載設(shè)備還可以包括載體。該載體可選地為云臺。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到,結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應認為超出本發(fā)明的范圍。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應過程,在此不再贅述。
在本發(fā)明所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。
另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,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,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應所述以權(quán)利要求的保護范圍為準。