飞行装置控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质与流程

本技术涉及装置控制领域，具体而言，涉及一种飞行装置控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质。

背景技术：

1、随着无人机、飞行机器人等飞行装置的广泛应用，自主飞行和任务执行能力成为了这些装置的核心功能。在当前的飞行装置控制领域，大部分使用场景都依赖于事先预设的航线规划，以实现飞行装置自主完成侦察、拍摄、物流等多样化任务。然而，在实际应用中，飞行装置在飞行过程中遇到障碍物是一个无法避免且普遍存在的问题。这些障碍物对于飞行装置的安全飞行构成了严重威胁，可能导致飞行装置受损甚至坠毁。因此，如何使飞行装置在飞行过程中自动识别并有效规避障碍物，成为了飞行装置控制技术中的一个重要挑战。然而，现有的飞行装置控制方法在应对障碍物时通常存在效率较低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种飞行装置控制方法、装置、电子设备及计算机存储介质，能够提高飞行装置控制效率。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种飞行装置控制方法，包括：将飞行装置的飞行数据和目的地航点坐标转换到飞行装置前进方向的深度图像的图像坐标系下；判断所述深度图像中的非障碍物区域中是否存在飞行装置标志；其中，所述飞行装置标志配置为设置在所述非障碍物区域，所述非障碍物区域为所述飞行装置可飞行区域；若所述非障碍物区域中存在所述飞行装置标志，则确定所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置；其中，所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置为所述飞行装置的下一位置点；根据所述具体位置计算所述飞行装置的位姿；基于所述位姿和设定速度生成控制指令，所述控制指令配置为控制所述飞行装置飞行。

3、在上述实现过程中，由于仅使用单帧深度图像具有处理速度快，资源占用率低等优势，通过对飞行装置前进方向上的深度图像进行处理，以生成用于控制飞行装置的控制指令，可以提高控制指令的生成效率，进而提高飞行装置控制效率。另外，图像采集装置为用于采集深度图像的装置，其受风速、温度、外部电磁干扰等影响较弱，因而可以降低环境对深度图像采集的影响，提高深度图像的准确性，进而提高控制指令生成的准确性。

4、在一个实施例中，所述确定所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置，包括：计算所述深度图像中所有所述飞行装置标志与所述图像坐标系下的目的地航点坐标的距离；确定与所述目的地航点坐标的距离最小的所述飞行装置标志所在位置为待确认位置；在所述待确认位置的前面和后面均没有障碍物的情况下，确定所述待确认位置为所述具体位置。

5、在上述实现过程中，由于飞行装置标志的具体位置对应的实际位置为飞行装置下一位置点，将与目的地航点坐标的距离最小的飞行装置标志所在位置作为飞行装置标志的具体位置，可以尽可能的缩短飞行装置与目的地航点的距离，进而缩短飞行装置到达目的地航点的时间，提高飞行效率。

6、在一个实施例中，所述确定所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置，包括：计算所述深度图像中所有所述飞行装置标志与所述图像坐标系下的目的地航点坐标的距离；确定与所述目的地航点坐标的距离最小的所述飞行装置标志所在位置为待确认位置；在所述待确认位置的前面没有障碍物，后面有障碍物，且所述障碍物距离所述飞行装置标志的实际距离小于所述飞行装置的实际宽度的一半的情况下，将所述障碍物边界坐标减去所述飞行装置标志的宽度得到的位置作为所述具体位置；在所述待确认位置的前面没有障碍物，后面有障碍物，且所述障碍物距离所述飞行装置标志的实际距离大于所述飞行装置的实际宽度的一半的情况下，确定所述待确认位置为所述具体位置。

7、在上述实现过程中，在待确认位置的前面没有障碍物，后面有障碍物，且障碍物距离飞行装置标志的实际距离小于飞行装置的实际宽度的一半的情况下，将障碍物边界坐标减去飞行装置标志的宽度得到的位置作为具体位置，可以避免飞行装置在飞行到具体位置时，飞行装置的边缘触碰到障碍物，提高飞行装置飞行的稳定性和安全性。

8、在一个实施例中，所述确定所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置，包括：计算所述深度图像中所有所述飞行装置标志与所述图像坐标系下的目的地航点坐标的距离；确定与所述目的地航点坐标的距离最小的所述飞行装置标志所在位置为待确认位置；在所述待确认位置的前面有障碍物，后面没有障碍物，且所述障碍物距离所述飞行装置标志的实际距离小于所述飞行装置的实际宽度的一半的情况下，将所述障碍物边界坐标加上所述飞行装置标志的宽度得到的位置作为所述具体位置；在所述待确认位置的前面有障碍物，后面没有障碍物，且所述障碍物距离所述飞行装置标志的实际距离大于所述飞行装置的实际宽度的一半的情况下，确定所述待确认位置为所述具体位置。

9、在上述实现过程中，在待确认位置的前面有障碍物，后面没有障碍物，且障碍物距离飞行装置标志的实际距离小于飞行装置的实际宽度的一半的情况下，将障碍物边界坐标加上飞行装置标志的宽度得到的位置作为具体位置，可以避免飞行装置在飞行到具体位置时，飞行装置的边缘触碰到障碍物，提高飞行装置飞行的稳定性和安全性。

10、在一个实施例中，其中，所述飞行装置的位姿包括所述飞行装置的旋转角度；所述根据所述具体位置计算所述飞行装置的位姿，包括：计算所述具体位置到所述深度图像的图像中点的像素距离；根据所述像素距离、图像采集装置水平视场角和所述深度图像的图像宽度计算所述旋转角度。

11、在上述实现过程中，通过根据深度图像坐标系下的具体位置到深度图像的图像中点的像素距离，以及图像采集装置水平视场角和深度图像的图像宽度等参数计算旋转角度，这些数据的获取较为容易，可以降低旋转角度计算难度，提高旋转角度计算准确性和效率。

12、在一个实施例中，所述将飞行装置的飞行数据和目的地航点坐标转换到飞行装置前进方向的深度图像的图像坐标系下之前，所述方法还包括：获取所述获取飞行装置前进方向的深度图像；根据图像采集装置可视范围的工作距离过滤所述深度图像；根据所述深度图像中各数据的深度值将过滤后的深度图像进行区域划分，得到障碍物区域和非障碍物区域。

13、在上述实现过程中，在对深度图像进行区域划分之前，先将图像采集装置可视范围的工作距离之外的数据进行过滤，减少超出图像采集装置的物理成像能力之外生成的图像数据，避免这些质量低下的图像对后续的分析、处理或决策造成影响，提高深度图像的准确性和可靠性。

14、在一个实施例中，所述将飞行装置的飞行数据和目的地航点坐标转换到飞行装置前进方向的深度图像的图像坐标系下，包括：将数据处理模块启动时接收到第一帧飞行数据作为所述飞行数据在相对坐标系下的原点，并根据所述第一帧飞行数据在导航坐标系和在所述相对坐标系下的坐标确定所述导航坐标系和相对坐标系进行坐标转换的转换参数；按照所述转换参数将所述数据处理模块后续接收到的所述飞行数据和所述目的地航点坐标转换到所述相对坐标系下；根据目的地航点坐标到所述飞行装置的当前位置点的直线与所述飞行装置的当前偏航角确定，相对夹角；根据所述相对夹角与所述深度图像的图像宽度，将所述飞行数据和所述目的地航点坐标转换到所述图像坐标系下。

15、在上述实现过程中，通过将导航坐标系中的飞行数据和目的地航点数据转换到图像坐标系下，由于图像坐标系中数据简单，且极易获取，可以降低飞行装置位姿计算难度，进而提高控制指令生成效率，提高飞行装置控制效率。

16、第二方面，本技术实施例还提供一种飞行装置控制装置，包括：数据处理模块，用于将飞行装置的飞行数据和目的地航点坐标转换到飞行装置前进方向的深度图像的图像坐标系下；障碍处理模块，用于判断所述深度图像中的非障碍物区域中是否存在飞行装置标志；其中，所述飞行装置标志配置为设置在所述非障碍物区域所述非障碍物区域为所述飞行装置可飞行区域；以及若所述非障碍物区域中存在所述飞行装置标志，则确定所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置；其中，所述飞行装置标志在所述非障碍物区域的具体位置为所述飞行装置的下一位置点；所述障碍处理模块，还用于根据所述具体位置计算所述飞行装置的位姿；指令生成模块，用于基于所述位姿和设定速度生成控制指令，所述控制指令配置为控制所述飞行装置飞行。

17、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中的方法的步骤。

18、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面，或第一方面的任一种可能的实施方式中飞行装置控制方法的步骤。

19、为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。