基于合作目標(biāo)的無(wú)人機(jī)位姿估計(jì)算法研究.pdf

1、為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)全天候自主精確著陸,本課題組提出了基于紅外合作目標(biāo)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的無(wú)人機(jī)自主著陸導(dǎo)引方法。本文針對(duì)基于合作目標(biāo)的無(wú)人機(jī)位姿估計(jì)進(jìn)行了相關(guān)方法的研究。
　　 在圖像預(yù)處理過(guò)程中,合作目標(biāo)不能被當(dāng)前常用的Otsu分割法分割出來(lái),這是因?yàn)镺tsu分割法適用于目標(biāo)占圖像比例較大的情況,而本研究中合作目標(biāo)占圖像比例較小。由于我們的合作目標(biāo)是主動(dòng)發(fā)射與紅外視覺(jué)系統(tǒng)相匹配的特定紅外光,其在圖像中灰度值較高,分布在直方圖高灰度部分,

2、所以本文采用二次大津法進(jìn)行分割,將第一次分割后的圖像和原圖作“與”運(yùn)算,這時(shí),合作目標(biāo)在圖像中所占的比例就能滿足Otsu分割法的適用條件,再采用Otsu法進(jìn)行二次分割,獲得了很好的效果。然后,利用sobel算子檢測(cè)合作目標(biāo)的邊緣特征,再利用鏈碼進(jìn)行輪廓跟蹤。其中特征點(diǎn)提取時(shí)我們選用了Harris角點(diǎn)檢測(cè)方法,在特征線提取時(shí),本文選取鏈碼上的一點(diǎn)為起始點(diǎn),順時(shí)針計(jì)算鏈碼上各點(diǎn)與T型頭部直線的距離,根據(jù)距離的閾值將鏈碼上的點(diǎn)分割幾段,然后去

3、掉部分點(diǎn)再分別擬合成直線。
　　 在基于合作目標(biāo)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)的無(wú)人機(jī)位姿估計(jì)研究中,首先,根據(jù)Tsai原理,提出了基于特征點(diǎn)的位姿估計(jì)方法,即首先利用徑向一致約束來(lái)求解除相機(jī)光軸方向平移外的其它相機(jī)外參數(shù),然后再求解像機(jī)的其它參數(shù)。但是研究中發(fā)現(xiàn)特征點(diǎn)的方法隨著高度的增加誤差增加顯著,這是因?yàn)閺膶?shí)際圖像中獲得的特征點(diǎn)位置有較小的誤差就會(huì)使位姿估計(jì)產(chǎn)生較大偏差,由于合作目標(biāo)的線特征相比點(diǎn)特征對(duì)因距離而產(chǎn)生的誤差不敏感的特點(diǎn),故此,