TWI862216B - 基於影像視覺辨識的定位系統、自主移動設備、運動控制系統及定位方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種基於影像視覺辨識的定位系統、自主移動設備、運動控制系統及定位方法，在缺乏GPS訊號的環境下從遠距離到近距離皆可進行定位與移動控制，具有定位穩定且精確的功效，同時在環境光源不足的情況下，也能夠穩定地偵測和定位，並且可提升運算速度、降低運算資源，而能快速完成精準定位，進而導引自主移動設備。

Description

基於影像視覺辨識的定位系統、自主移動設備、運動控制系統及定位方法

本發明提供一種定位系統及定位方法，尤指一種基於影像視覺辨識的定位系統、自主移動設備、運動控制系統及定位方法。

通常在室外開放空間可以利用全球定位系統(GPS)對環境位置或無人載具進行精準定位，然而若是在大型室內場域(如：工廠)、隧道、山谷等無GPS的環境中，對於環境位置或無人載具的定位是件困難的課題。

以大型室內場域而言，習知的室內定位技術之一是佈建高密度或高精度的固定式無線通訊設備，主動發出無線定位訊號，然而若要精準定位，無線通訊設備的價格高，難以普及。另一種室內定位技術是使用RGB攝影機及SLAM(Simultaneous localization and mapping)定位演算法，此技術必須通過相機、其他類型的圖像感測器、雷達光掃描儀或聲納來量測位置、距離或速度，並據此來建立地圖模型，地圖模型需要耗費時間，一旦遇到環境變化大的情境(例如天災意外發生 時)，耗時重新佈建地圖模型已不符合當下需求，並且一時之間難以觀察環境變化及測量周圍環境。

以戶外場域而言，在隧道、山谷等自然環境中，多半無GPS訊號可以進行定位，在這些自然環境中也較缺乏照明設備，在無GPS訊號定位及弱光條件下，欲達到精準定位是相當困難的課題。

因此，本發明針對上述先前技術之問題，進一步提出一種基於影像視覺辨識的定位系統、自主移動設備、運動控制系統及定位方法，以解決習知所產生的問題。

有鑑於上述問題，本發明的主要目的是提供一種在缺乏GPS訊號的環境下，基於影像視覺辨識技術從遠距離到近距離導引自主移動設備可穩定且精確地抵達目標位置，同時在環境光源不足的情況下，也能夠穩定地偵測和定位，並且可提升運算速度、降低運算資源，而能快速完成精準定位與導引自主移動設備。

為達上述目的，本發明提供一種定位系統，定位系統包含導航標記單元與自主移動設備。導航標記單元位於環境中，導航標記單元包含定位標記(fiducial marker)與光點標記(light beacon)，光點標記位於定位標記周圍，且發出一或多個光點。自主移動設備包含機體、驅動單元、影像擷取單元與運動控制系統。驅動單元用以驅動該機體移動。影像擷取單元產生環境中的影像。運動控制系統包含一處理單元，處理單元訊號連接驅動單元與影像擷取單元，以接收影像，處理單元用以分析影像。在處理單元辨識影像具有導航標記單元且無法以定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第一導航 演算法，處理單元依據第一導航演算法控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第一距離內。在處理單元辨識影像具有導航標記單元且可以使用定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第二導航演算法，處理單元依據第二導航演算法控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第二距離內。其中，第一距離大於第二距離。

如前述的定位系統，在一實施例中，定位系統還包含多重強度照明器，多重強度照明器可設置於自主移動設備上或位於導航標記單元周圍，且朝向定位標記發出亮光，並且依據時間變化或預設頻率動態調整亮光的亮度，提供影像擷取單元獲得亮度隨時間變化的影像。

依據本發明的目的，再提出一種自主移動設備，自主移動設備包含機體、驅動單元、影像擷取單元與運動控制系統。驅動單元用以驅動該機體移動。影像擷取單元產生環境中的影像。運動控制系統包含一處理單元，處理單元訊號連接驅動單元與影像擷取單元，以接收影像，處理單元用以分析影像。在處理單元辨識影像具有導航標記單元且無法使用定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第一導航演算法，處理單元依據第一導航演算法控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第一距離內。在處理單元辨識影像具有導航標記單元且可使用定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第二導航演算法，處理單元依據第二導航演算法控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第二距離內。

依據本發明的目的，再提出一種運動控制系統，運動控制系統包含處理單元，處理單元接收並分析環境中的影像；在處理單元辨識影像具有導航標記單元且可使用定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第一導航演算法，處理單元依據第一導航演算法 控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第一距離內。在處理單元辨識影像具有導航標記單元且可使用定位標記進行空間座標推算的狀態下，則處理單元選擇第二導航演算法，處理單元依據第二導航演算法控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第二距離內。

依據本發明的目的，本發明再提供一種定位方法，定位方法包括以下步驟：透過處理單元接收影像擷取單元所產生的一影像；以及透過處理單元分析影像是否具有導航標記單元中的定位標記；若否，則分析影像是否有光點標記，若有則透過處理單元依據第一導航演算法訊號控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的一第一距離內；若是，則透過處理單元依據第二導航演算法訊號控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的一第二距離內；其中，第一距離大於第二距離。

據上所述，本發明在缺乏GPS訊號情境下，無論距離目標位置係遠距離或近距離，皆可導引自主移動設備到達目標位置，同時具有可適應各種環境的功效。

1,1’:定位系統

10:導航標記單元

12:定位標記

14,14’:光點標記

20,20’:自主移動設備

21:機體

22:驅動單元

24:影像擷取單元

30:運動控制系統

32:處理單元

40,40’:多重強度照明器

L1:第一距離

L2:第二距離

P:目標位置

P1:初始位置

P2:可辨識位置

X:目標距離

S1~S5,S11~S14,S41~S43,S51~S56,S61~S64:步驟

圖1A為本發明之定位系統之第一實施例方塊圖；圖1B為本發明之定位系統之第一實施例示意圖；圖2A為本發明之定位系統之第二實施例方塊圖；圖2B為本發明之定位系統之第二實施例示意圖； 圖3為本發明之定位方法之第一實施例的流程圖；圖4為本發明之定位方法之第二實施例的流程圖；圖5為本發明之定位方法之第三實施例的流程圖；圖6為本發明之定位方法之第四實施例的流程圖；圖7為本發明之定位方法之第五實施例的流程圖。

本發明之實施例將藉由下文配合相關圖式進一步加以解說。盡可能的，於圖式與說明書中，相同標號係代表相同或相似構件。於圖式中，基於簡化與方便標示，形狀與厚度可能經過誇大表示。可以理解的是，未特別顯示於圖式中或描述於說明書中之元件，為所屬技術領域中具有通常知識者所知之形態。本領域具有通常知識者可依據本發明之內容而進行多種之改變與修改。

請參閱圖1A與圖1B，定位系統1包含導航標記單元10、自主移動設備20與多重強度照明器40。導航標記單元10位於環境中，且包含定位標記12與光點標記14，光點標記14位於定位標記12周圍，且發出一或多個光點。自主移動設備20包含機體21、驅動單元22、影像擷取單元24與運動控制系統30。驅動單元22驅動機體21移動。影像擷取單元24產生環境中的影像。

運動控制系統30包括處理單元32，處理單元32訊號連接驅動單元22與影像擷取單元24，以接收影像。處理單元32用以分析影像，在處理單元32辨識影像具有導航標記單元10且無法使用定位標記12進行空間座標推算的狀態下(意即僅能辨識光點標記14的狀態下)，處理單元32選擇第一導航演算法，處理單元32依據第一導航演算法訊號控 制驅動單元22，用以導航機體21到相距導航標記單元10的第一距離L1內。

在處理單元32辨識影像具有導航標記單元10，並且能以定位標記12進行空間定位、空間座標推算的狀態下，則處理單元32選擇第二導航演算法。處理單元32依據第二導航演算法訊號控制驅動單元22，用以導航機體21到相距導航標記單元10的第二距離L2內。其中，第一距離L1大於第二距離L2。

多重強度照明器40位於導航標記單元10周圍，且朝向定位標記12發出亮光，而實際設置時可因應不同環境，放置於不同距離處。多重強度照明器40依據時間變化或預設頻率動態調整亮光的亮度，提供影像擷取單元24獲得亮度隨時間變化的影像。一般而言，為了適應不同地形與環境，在不同情境下多重強度照明器40與定位標記12之間的距離可能不同，而藉由多重強度照明器40使亮光隨時間變化、改變亮度的特性，進而使自主移動設備20在各種不同位置的情況下皆可提高定位標記12的辨識穩定度。

關於定位標記12與光點標記14的設置，舉例而言，如圖1B所示，導航標記單元10可包含多個定位標記12，每一個定位標記12代表一個ArUco代碼，並以矩陣排列組成，且導航標記單元10的可為矩形但不以此為限。光點標記14可發出一或多個光點，圖中為兩個平行的光點，設置於定位標記12的上方，兩個光點之間相距一段距離。光點標記14亦可變換位置，並非限制必須在定位標記12的旁邊。

再者，在實際運用上，建立導航標記單元10上的定位標記12必須包含一或多個標記參數，標記參數包含：定位標記12每一行、每一列所設置的數量，定位標記12的邊長、每一個定位標記12之間的間隔 距離、標記字典(dictionary of tokens)以及第一個標記的ID。定位標記12由於具有獨特的編號且具方向性的特性，為了能獲得更穩定與準確的結果，本發明以多個相同種類但不同樣式的定位標記12，以矩陣排列所形成的特定標誌板，以提高定位標記12的識別率，對於部分遮擋圖像具有較大的容忍度，且可形成更多的參考點，因此能達成更穩定的偵測結果。

舉例而言，自主移動設備20為無人機、影像擷取單元24為相機，無人機透過前方相機所收集的影像，辨識環境中定位標記12的位置，以定位標記12所在位置定義無人機自身座標，並進行導引，若環境光源不足，則透過多重強度照明器40所發出不同亮度變化，進行適當的亮度補償；若無法獲得定位標記12的影像(意即無法以定位標記12進行空間定位推算的狀態下)，則開啟辨識光點標記14機制，以光點標記14特定頻率或特定擺放位置進行辨識，進而導引無人機至定位標記12可辨識的距離範圍內，再進行導引。

關於第一導航演算法或第二導航演算法，可儲存於自主移動設備20或運動控制系統30內，處理單元32可從自主移動設備20或者運動控制系統30中選擇第一導航演算法或第二導航演算法。

請參閱圖2A與圖2B，本實施例與第一實施例差別在於定位系統1’的光點標記14’、自主移動設備20’、多重強度照明器40’與定位系統1的光點標記、自主移動設備、多重強度照明器並不相同。

在本實施例中，光點標記14’與定位標記12之間具有一段距離，兩者並非連接設置。多重強度照明器40’設置於自主移動設備20’上，多重強度照明器40’電性連接處理單元32，處理單元32控制多重強度照明 器40’發出亮光，且依據時間變化或預設頻率動態調整亮光的亮度，提供影像擷取單元24獲得亮度隨時間變化的影像。

舉例而言，當自主移動設備20’位在起飛的初始位置P1時，初始位置P1距離目標位置P約為40~80公尺，由於距離定位標記12過於遙遠，影像中較難辨識出定位標記12，也無法以定位標記12來進行空間定位推算，此時處理單元32分析影像若得以辨識出光點標記14’，則處理單元32便依據第一導航演算法訊號控制自主移動設備20’，且透過光點標記14’導引，導航自主移動設備20’移動至距離定位標記12的第一距離L1內，並持續移動至可辨識位置P2。可辨識位置P2距離目標位置P大約12~20公尺左右，當導航至可辨識位置P2後，處理單元32可分析影像並辨識出定位標記12，接著處理單元32再依據第二導航演算法訊號控制驅動單元22以導航機體21在相距定位標記12的第二距離L2內移動。

一般而言，當自主移動設備20’抵達該目標位置P後，考量實際過程中環境因素變化大，恐干擾自主移動設備20’在目標位置P上的定位能力。例如：當風力或外力導致移動設備大幅度轉向，可能造成定位標記12超出影像擷取單元24可感測的範圍；或，當自主移動設備20’很靠近定位標記12時，很容易受到氣流擾動，特別是當周圍環境有障礙物或遮擋物時，自主移動設備20’(如：無人機)的螺旋槳轉動所產生的氣流可能受到前述障礙物的影響，導致飛行條件不穩定，而此不穩定的現象亦可能導致自主移動設備上的影像擷取單元24已無法朝向定位標記12。運動控制系統30可設定一目標距離作為預設飄移範圍，也就是說自主移動設備20’抵達目標位置P時，可允許自主移動設備20’在一定的範圍內飄移。

因此藉由本發明控制自主移動設備透過移動與飛行在無GPS的環境下進行定位，同時調整前進位置與方位，進而抵達目標位置。其中，自主移動設備可為一種無人機或無人載具。

儘管前述在說明本發明的定位系統的過程中，亦已同時說明定位方法的概念，但為求清楚起見，以下仍另繪示流程圖詳細說明。請配合前述圖1A至圖2B所示之定位系統之方塊圖與示意圖，以清楚說明以下圖3至圖7所示的流程圖。

請參閱圖3，定位方法包含以下步驟：

步驟S1，接收影像擷取單元所產生的影像。

步驟S2，分析影像是否具有定位標記。若否，則執行步驟S3，若是，則執行步驟S5。

步驟S3，分析影像是否具有光點標記。

步驟S5，透過處理單元依據第二導航演算法訊號控制驅動單元，並導航機體在相距定位標記的第二距離內移動。

在步驟S3中，若是則執行步驟S4，若否則回到步驟S1。

步驟S4，透過處理單元依據第一導航演算法訊號控制驅動單元，並導航機體到相距定位標記的第一距離內。

在步驟S1中，運動控制系統還包含通訊單元，通過通訊單元接收影像擷取單元所產生的影像。

在步驟S2中，通過通訊單元接收影像擷取單元所產生的影像後，再利用處理單元分析該影像。

請參閱圖4，本實施例與圖3所述的實施例差異在於本實施例的定位方法還包含以下步驟：

步驟S11，控制驅動單元驅動機體移動至初始高度。

步驟S12，接收影像擷取單元所產生的影像。

步驟S13，分析影像是否具有導航標記單元。若是，則執行步驟S2；若否，則執行步驟S14。

步驟S14，控制驅動單元驅動機體繼續上升，並持續接收並分析上升時影像擷取單元所輸出的影像，直到預設最大高度則控制機體降落至地面、結束任務。

在步驟S11中，初始高度高於地面或等於地面的高度，可依需求設定機體從地面或遠離地面的位置上起飛/降落，皆不以此為限。

在步驟S11、步驟S14中，關於控制驅動單元驅動的步驟，可由透過運動控制系統直接訊號控制驅動單元，亦可傳送一控制訊號來間接控制驅動單元。

舉例而言，在一些情況下，定位標記設置的位置可能受到障礙物遮蔽視線或高度太低、被遮蔽阻擋，又或者在啟動自主移動設備移動時，可能不會面對定位標記，因此藉由上述步驟進行搜尋感測。同時，亦可運用YOLOv5模型來辨識的定位標記周圍的邊界框的大小，並且為了確保移動設備能保持面向定位標記，定位標記周圍的邊界框寬度較佳設置在距離圖像的中心位置20像素以內，高度可大於300像素，以利於後續引導短距離定位導航。

[遠距離定位導航]

請一併參閱圖3與圖5，圖5亦表示出第一導航演算法的概念，預設情境為在一個無GPS的環境下，且當前無法得知移動設備距離目標位置的距離。在本實施例中，定位方法可先判別是否接近目標位置，再進一步進行導航引導定位。在步驟S4的步驟中還包含下列步驟：

步驟S41，透過處理單元利用深度學習模型來辨識導航標記單元。

步驟S42，控制驅動單元驅動機體。

步驟S43，導航機體朝向光點標記且移動至第一距離內。

執行完步驟S43再回到圖3的步驟S1。

[近距離定位導航]

請參閱圖6，在本實施例中，圖6與圖3的定位方法差異在於，步驟S5中還包含步驟S51至步驟S56。當自主移動設備在定位標記前的第二距離內時，將進行近距離定位導航機制。

步驟S51，透過運動控制系統依據預設圖標特徵分析影像。

步驟S52，判斷影像中是否有符合預設圖標特徵的定位標記。若是，則執行步驟S53，若否則回到步驟S51。

步驟S53，建立定位標記的圖像座標。

步驟S54，通過圖像座標與相應的世界座標之間的幾何關係來計算自主移動設備的位置與方向。

步驟S55，依據定位標記來引導控制機體移動，且控制定位標記位於影像的中心。

步驟S56，到達定位標記前方的目標位置。

在步驟S51中，預設圖標特徵包含定位標記的顏色、形狀、大小和其他特徵。

在步驟S54中，所謂的世界座標(World Coordinates)是固定的通用座標系統，由三個絕對座標(X，Y，Z)組成的一個有序的實數三元組。X、Y、Z分別表示沿相應軸方向上的距世界原點(0，0，0)的有向距離。

舉例而言，物件尺寸較大時YOLOv5辨識邊界框位置可能較不穩定，因此應用此方法將可克服定位不穩定的課題，同時達到精準引導到特定的目標位置。當移動設備距離在導航標記單元前的12~20公尺內時，可應用本實施例的定位方法。其中目標位置可設置於定位標記前方的3~5公尺處，亦可設定一目標預設距離或目標預設範圍(例如：0至5公尺的範圍內)來當作目標位置。

進一步來說，在短距離精確定位應用上，本發明的定位方法可通過定位標記(即是ArUco板)和視覺定位演算法來計算自主移動設備的位置與姿態。

[懸停階段]

請參閱圖7，在本實施例中，圖7與圖6的定位方法差異在於，在步驟S56抵達目標位置時，還包含步驟S61至步驟S64。

步驟S61，控制機體抵達目標位置並懸停，並且控制定位標記位於影像的中心。

步驟S62，計算移動過程中所儲存的複數個圖像座標的位置平均值。

步驟S63，依據位置平均值調整自主移動設備的位置與方向。

步驟S64，控制機體影像擷取單元朝向定位標記，同時保持水平移動。

在步驟S62中，透過移動設備先前移動時所記錄的十個圖像座標的位置平均值來調整移動設備的飛行，將有助於減輕氣流擾動和不穩定飛行條件的影響。

再者，在步驟S63中，可設定一預設飄移範圍，也就是說自主移動設備抵達該目標位置時可允許自主移動設備在一定的範圍內飄移， 例如：以目標位置為中心的圓，半徑為一預設距離以內，皆是可允許的飄移範圍內，藉由得以確保自主移動設備的精確定位和穩定性。

在上述定位方法中，還可包含藉由多重強度照明器朝向定位標記發出亮光，以提供環境亮度補償。藉由多重強度照明器朝向定位標記發出亮光，並依據時間變化或預設頻率動態調整亮光的亮度。

其中，此多重強度照明器的電路利用電子電路產生電壓變化的原理，產生不同強度的輔助照明。舉例而言，當多重強度照明器的週期設定為三秒時，在此期間多重強度照明器的亮度將從完全黑暗調整至完全明亮。

儘管本揭露描述的方法的步驟以特定順序示出和描述，但是每個方法的操作順序可以改變，也可以相反的順序執行某些步驟，或者某些步驟也與其他步驟同時執行。在另一個實施例中，不同步驟可以間歇和/或交替的方式實施。

綜上所述，本發明可有效的在無GPS的環境下將移動設備從遠距離導引到近距離再引導至定位標記前的目標位置上。在遠距離的範圍使用光點標記進行定位導航，在近距離的範圍內時使用定位標記進行定位導航可保證順利使移動設備飛向目標位置。因此，透過兩階段(遠距離導航與近距離導航)能夠使無人機從遠到近達到精準、平穩、高效率的導航。

以上所述，僅為舉例說明本發明的較佳實施方式，並非以此限定實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單置換及等效變化，皆屬本發明的專利申請範疇。

1:定位系統

10:導航標記單元

12:定位標記

14:光點標記

20:自主移動設備

21:機體

22:驅動單元

24:影像擷取單元

30:運動控制系統

32:處理單元

40:多重強度照明器

Claims (19)

1. 一種定位系統，包含：一導航標記單元，位於一環境中，該導航標記單元包含一定位標記與一光點標記，該光點標記位於該定位標記周圍，且發出一或多個光點；以及一自主移動設備，包含：一機體；一驅動單元，驅動該機體移動；一影像擷取單元，產生該環境中的一影像；及一運動控制系統，包含一處理單元，該處理單元訊號連接該驅動單元與該影像擷取單元，以接收該影像，該處理單元用以分析該影像；在該處理單元辨識該影像具有該導航標記單元且無法以該定位標記進行空間座標推算的狀態下，則該處理單元選擇一第一導航演算法，該處理單元依據該第一導航演算法控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第一距離內；在該處理單元辨識該影像具有該導航標記單元且以該定位標記進行空間座標推算的狀態下，則該處理單元選擇一第二導航演算法，該處理單元依據該第二導航演算法控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第二距離內；其中，該第一距離大於該第二距離。
2. 如請求項1所述的定位系統，還包含一多重強度照明器，該多重強度照明器位於該導航標記單元周圍或設置於該自主移動設備上，且朝向該定位標記發出亮光，並且依據時間變化或一預設頻率動態調整該亮光的一亮度，提供該影像擷取單元獲得該亮度隨時間變化的該影像。
3. 如請求項1所述的定位系統，其中，在該第一導航演算法中，該處理單元利用一深度學習模型來辨識該導航標記單元。
4. 如請求項1所述的定位系統，其中，該定位標記具有一預設圖標特徵，在該第二導航演算法中，該處理單元分析該影像具有符合該預設圖標特徵的該定位標記時，則建立該定位標記的一圖像座標，該處理單元依據該圖像座標與相應的一世界座標之間的空間幾何關係來計算該機體相對於該定位標記的位置與方向。
5. 如請求項4所述的定位系統，其中，該處理單元分析該影像並控制該機體在移動過程中該定位標記位於該影像的中心，在該定位標記偏離該影像的中心時，則該處理單元控制該驅動單元驅動該機體移動高度和轉向，同時繼續朝著該定位標記移動。
6. 如請求項4所述的定位系統，其中，該處理單元導航該機體在相距該定位標記的該第二距離內移動，且持續導航直到該機體位於該定位標記前方的一目標位置，控制該機體抵達該目標位置並懸停，並且控制該定位標記位於該影像的中心。
7. 如請求項6所述的定位系統，其中，在該機體懸停的狀態下，該處理單元計算移動過程中所儲存的複數個該圖像座標的一位置平均值，來計算該機體欲移動的位置與方向，該處理單元控制該機體與該影像擷取單元朝向該導航標記單元，同時保持水平移動，以確保定位穩定性。
8. 一種自主移動設備，包含：一機體；一驅動單元，驅動該機體移動；一影像擷取單元，產生一環境中的一影像； 一運動控制系統，包含一處理單元，該處理單元訊號連接該驅動單元與該影像擷取單元，用以接收並分析該影像；在該處理單元辨識該影像具有一導航標記單元且無法以該導航標記單元中的一定位標記進行空間座標推算的狀態下，則該處理單元選擇一第一導航演算法，該處理單元依據該第一導航演算法控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第一距離內；在該處理單元辨識該影像具有該導航標記單元且以該定位標記進行空間座標推算狀態下，則該處理單元選擇一第二導航演算法，該處理單元依據該第二導航演算法控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第二距離內，其中該第一距離大於該第二距離；以及一多重強度照明器，電性連接該運動控制系統，該多重強度照明器發出亮光，且依據時間變化或一預設頻率動態調整該亮光的一亮度，提供該影像擷取單元獲得該亮度隨時間變化的該影像。
9. 一種運動控制系統，包含：一處理單元，接收並分析一環境中的一影像；在該處理單元辨識該影像具有一導航標記單元且無法以該導航標記單元中的一定位標記進行空間座標推算的狀態下，則該處理單元選擇一第一導航演算法，該處理單元依據該第一導航演算法控制一驅動單元，並導航一機體到相距該定位標記的一第一距離內；在該處理單元辨識該影像具有該導航標記單元且以該定位標記進行空間座標推算的狀態下，則該處理單元選擇一第二導航演算法，該處理單元依據 該第二導航演算法控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第二距離內；其中，該第一距離大於該第二距離。
10. 一種定位方法，包含：透過一處理單元接收一影像擷取單元所產生的一影像；以及透過該處理單元分析該影像是否具有一導航標記單元中的一定位標記；若否，則分析該影像是否有一光點標記，若有，則透過該處理單元依據一第一導航演算法訊號控制一驅動單元，並導航一機體到相距該定位標記的一第一距離內；若是，則透過該處理單元依據一第二導航演算法訊號控制該驅動單元，並導航該機體到相距該定位標記的一第二距離內；其中，該第一距離大於該第二距離。
11. 如請求項10所述的定位方法，其中，該第一導航演算法為利用一深度學習模型來辨識該導航標記單元。
12. 如請求項10所述的定位方法，在分析該影像是否具有該導航標記單元中的該定位標記的步驟前，還包括：控制該驅動單元驅動該機體移動至一初始高度，並回到接收該影像擷取單元所產生的該影像的步驟。
13. 如請求項10所述的定位方法，其中，在分析該影像的步驟中，若該影像未具有該導航標記單元，則藉由該處理單元控制該驅動單元驅動該機體繼續上升，並持續接收上升時該影像擷取單元所輸出的影像。
14. 如請求項13所述的定位方法，其中，控制該機體上升至一預設最大高度，並分析該影像是否具有該導航標記單元，若否，則降落至地面。
15. 如請求項10所述的定位方法，其中，該定位標記具有一預設圖標特徵，在該第二導航演算法中，當該影像具有符合該預設圖標特徵的該定位標記時，則建立該定位標記的一圖像座標，依據該圖像座標與相應的一世界座標之間的空間幾何關係來計算該機體相對於該定位標記的位置與方向。
16. 如請求項15所述的定位方法，在計算該機體相對於該定位標記的位置與方向的步驟後，還包含控制該定位標記在該機體移動過程中位於該影像的中心；當該定位標記偏離該影像的中心時，則控制該驅動單元驅動該機體移動高度和轉向，同時繼續朝著該定位標記移動。
17. 如請求項14所述的定位方法，在透過該處理單元依據該第二導航演算法訊號控制該驅動單元，導航該機體在相距該定位標記的該第二距離內移動的步驟中，還包含持續導航直到該機體位於該導航標記單元前方的一目標位置，控制該機體抵達該目標位置並懸停，並且控制該定位標記位於該影像的中心。
18. 如請求項17所述的定位方法，在控制該機體抵達該目標位置並懸停的步驟中，還可包含下列步驟：計算該定位標記的一圖像座標以及移動過程中所儲存的複數個該圖像座標的一位置平均值，來計算該機體欲移動的位置與方向；以及控制該機體與該影像擷取單元朝向該導航標記單元，同時保持水平移動，以確保定位穩定性。
19. 如請求項10所述的定位方法，在透過該影像擷取單元感測並產生該影像的步驟前，還包括藉由一多重強度照明器朝向該導航標記單元發出亮光，且依據時間變化或一預設頻率動態調整該亮光的一亮度，以獲得該亮度隨時間變化的該影像。