無人機(jī)自穩(wěn)定細(xì)分驅(qū)動(dòng)視覺跟蹤云臺(tái)系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,自動(dòng)控制、圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)扔糜跓o人機(jī)視覺跟蹤領(lǐng)域技術(shù)的快速更新,無人機(jī)的視覺功能越來越完善。如今,能對(duì)低空目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤的無人機(jī)視覺云臺(tái)技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外專家的高度關(guān)注。無人機(jī)自動(dòng)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)能廣泛的應(yīng)用在制導(dǎo)、反恐、公路故障排除、抗災(zāi)救援等領(lǐng)域,因此研究一種具有目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤任務(wù)同時(shí)又能自動(dòng)保持視頻設(shè)備位置穩(wěn)定的無人機(jī)視頻采集系統(tǒng),具有實(shí)際意義。
　　本文在參考國(guó)內(nèi)外視頻監(jiān)視系統(tǒng)和無人機(jī)云臺(tái)的

2、基礎(chǔ)上,提出了一種自穩(wěn)定型視覺跟蹤云臺(tái)控制系統(tǒng),其具備如下功能:自動(dòng)識(shí)別動(dòng)態(tài)移動(dòng)目標(biāo)、根據(jù)目標(biāo)自動(dòng)控制攝像機(jī)使目標(biāo)始終位于攝像畫面的正中央、將目標(biāo)識(shí)別的結(jié)果通過數(shù)據(jù)鏈技術(shù)傳給地面站。根據(jù)功能設(shè)計(jì)了如下模塊:云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行模塊即電機(jī)控制模塊,云臺(tái)穩(wěn)定參數(shù)檢測(cè)模塊,目標(biāo)圖像識(shí)別與定位模塊。
　　本設(shè)計(jì)的云臺(tái)使用兩個(gè)二相混合式步進(jìn)電機(jī)作為轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)芯片THB6064AH以細(xì)分驅(qū)動(dòng)的方法控制步進(jìn)電機(jī),該驅(qū)動(dòng)芯片用以Corte

3、x-M3為內(nèi)核的運(yùn)算處理器——STM32103Z作為控制器來控制,這種方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)而且抗干擾性強(qiáng);視頻處理模塊使用S3C2440控制器,在其上移植linux2.6操作系統(tǒng),然后使用jRTPlib、Xvid、OpenCV開源的函數(shù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)和目標(biāo)跟蹤;同時(shí),視頻處理模塊根據(jù)目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果將相應(yīng)的控制命令通過串口發(fā)送到STM32103Z芯片控制云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)
　　本文所設(shè)計(jì)的視覺跟蹤云臺(tái)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了云臺(tái)的兩自由度無死角轉(zhuǎn)動(dòng)