一種智能多模式飛行拍攝設備及其飛行控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及航空和自動控制技術領域，具體涉及一種智能多模式飛行拍攝設備及其飛行控制方法。
【背景技術】
[0002]無人機在航空拍攝、飛行表演、防災救險、科學考察等領域有著廣闊的應用。隨著電子技術的飛速發展，小型、微型無人機在遠程遙控、續航時間、飛行品質上有了明顯的突破，成為了近幾年興起的通用航空領域關注焦點，被普遍認為具有良好的發展前景。
[0003]申請號為201310059457.5、發明名稱為《一種基于視覺的無人機動態目標跟蹤與定位方法》的中國發明專利申請公開了一種基于視覺的無人機動態目標跟蹤與定位方法，所述方法包括視頻處理，進行動態目標的檢測和圖像跟蹤；云臺伺服控制；建立影像中目標與現實環境中目標的對應關系，進一步測量攝像機與動態目標之間的距離，完成動態目標的精確定位；無人機飛控系統進行自主跟蹤地面動態目標飛行。本發明完成對運動目標的檢測、圖像跟蹤，自動偏轉光軸，使動態目標始終呈現在成像平面中央，在獲取無人機高度信息的基礎上依據建立的模型實時測量無人機與動態目標之間的距離，從而實現對動態目標的定位，以此作為反饋信號，形成閉環控制，引導無人機的跟蹤飛行。然而本發明只能實現對目標對象的自動跟蹤，不能在自動跟蹤的基礎上完成對目標對象的智能拍攝。
[0004]申請號為201410076366.7、發明名稱為《一種無人機三維航空攝影測樹方法》的中國發明專利申請公開了一種無人機三維航空攝影測樹方法。采用多旋翼無人機作為遙感平臺，集3D數碼相機、差分GPS和陀螺平臺于一體，利用數字攝影技術，獲取高地面分辨率，大比例尺的低空無人遙感影像，實現獲取的影像資料時效性強，分辨率高。但本發明只是針對固定的目標對象進行拍攝，同樣也不能完成對目標對象的智能拍攝。
[0005]現有的飛行拍攝設備可以通過遙感技術、自動定位技術等組合，來實現自動跟蹤目標對象，并進行持續拍攝的功能，但是現有技術中自動追蹤目標對象的效果單一，一般就是在遠離目標對象的預設高度和角度，按照與目標相當的移動速度進行持續拍攝，這樣拍攝得到的視頻展示效果單一、震撼性弱。
【發明內容】
[0006]本發明的發明目的是提供一種智能多模式飛行拍攝設備及其飛行控制方法，針對上述問題，在傳統自動跟拍目標對象的技術基礎上，以豐富的拍攝模式完成智能化情景式拍攝，無需對目標對象進行手動操縱，就能夠生成具有鏡頭感、震撼效果的拍攝成果。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下:
一種智能多模式飛行拍攝設備，所述飛行拍攝設備包括機架、飛行機構、拍攝裝置和控制機構，所述控制機構還包括自動跟蹤模塊、拍攝動作設置模塊和拍攝策略設置模塊，
其中，所述自動跟蹤模塊通過所述拍攝裝置識別目標對象，根據所述目標對象的移動軌跡實現航跡追蹤，跟隨拍攝； 所述拍攝動作設置模塊預定義所述飛行拍攝設備的至少一種拍攝動作；
所述拍攝策略設置模塊根據所述目標對象的預設條件設置相應的拍攝策略，滿足所述預設條件時，執行對應的所述拍攝動作。
[0008]進一步的，所述拍攝動作設置模塊設置的拍攝動作包括飛行動作和/或云臺動作和/或飛行動作與云臺動作的組合。
[0009]進一步的，所述拍攝策略設置模塊設置的拍攝策略包括場景策略和/或時間策略。
[0010]進一步的，所述飛行拍攝設備還包括仲裁機制執行模塊，適用于當所述場景策略和所述時間策略同時滿足執行條件時，通過所述仲裁機制執行模塊來判斷當前的拍攝動作。
[0011]根據本發明的另一方面，還提供了一種智能多模式飛行拍攝設備的飛行控制方法，包括以下步驟:
步驟(I )、通過安裝于所述飛行拍攝設備上的拍攝裝置捕捉目標對象；
步驟(2)、當捕捉目標對象成功后執行基本拍攝模式，并開始實時判斷是否滿足相應的拍攝策略；如果滿足，則向下執行；反之，繼續執行所述基本拍攝模式；
步驟(3)、控制所述飛行拍攝設備執行所述拍攝策略的相應拍攝動作。
[0012]進一步的，所述拍攝策略包括場景策略，以所述目標對象的場景特征作為所述場景策略的預設條件，當滿足某一場景特征時，所述飛行拍攝設備依據預設的場景策略實施相應的拍攝動作。
[0013]進一步的，所述預設拍攝策略包括時間策略，即以預設好的時間軸為基礎設置相應的拍攝動作。
[0014]進一步的，還包括仲裁機制執行步驟，即當所述場景策略和所述時間策略同時滿足執行條件時，通過執行仲裁機制來判斷當前的拍攝動作。
[0015]進一步的，所述仲裁機制優先執行當前正在執行的拍攝策略。
[0016]進一步的，所述拍攝動作包括飛行動作和/或云臺動作和/或飛行動作與云臺動作的組合。
[0017]本發明公開了一種智能多模式飛行拍攝設備及其飛行控制方法，在傳統自動跟蹤拍攝目標對象的技術基礎上，增加較為豐富的拍攝模式，引入具有規律性的拍攝動作與拍攝策略，不需要任何人為操作，即可智能拍攝得到具有鏡頭感、震撼效果的視頻成果。
[0018]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠使得本發明的技術手段更加清楚明白，達到本領域技術人員可依照說明書的內容予以實施的程度，并且為了能夠讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，下面以本發明的【具體實施方式】進行舉例說明。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。說明書附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。顯而易見地，下面描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1示出了根據本發明實施例一的智能多模式飛行拍攝設備結構框圖；
圖2示出了根據本發明實施例二的智能多模式飛行拍攝設備的飛行控制方法流程圖； 圖3示出了根據本發明實施例三的智能多模式飛行拍攝設備的飛行控制方法流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將參照附圖更詳細地描述本發明的具體實施例。雖然附圖中顯示了本發明的具體實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本發明而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本發明，并且能夠將本發明的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0021]需要說明的是，在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領域技術人員應可以理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權利要求并不以名詞的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”或“包括”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于”。說明書后續描述為實施本發明的較佳實施方式，然所述描述乃以說明書的一般原則為目的，并非用以限定本發明的范圍。本發明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0022]為便于對本發明實施例的理解，下面將結合附圖以幾個具體實施例為例做進一步的解釋說明，且各個附圖并不構成對本發明實施例的限定。
[0023]在對本發明實施例進行詳述前，首先對本發明中的智能多模式飛行拍攝設備進行一個描述。
[0024]本發明所述飛行拍攝設備以無人機為例進行說明，無人駕駛飛機簡稱“無人機”，英文縮寫為“UAV”，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。從技術角度定義可以分為:無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機等。
[0025]本發明實施例中優選的無人機為多旋翼無人機(或稱為多旋翼飛行器)，可以是四旋翼、六旋翼及旋翼數量大于六且為偶數的無人機，