【摘 要】
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计算机视觉导航有精度高、不受电子干扰等特点,因此在无人机的导航中受到越来越多的关注。本文从研究现有导航原理的特点入手,结合图象跟踪技术,将计算机视觉技术应用于无人
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计算机视觉导航有精度高、不受电子干扰等特点,因此在无人机的导航中受到越来越多的关注。本文从研究现有导航原理的特点入手,结合图象跟踪技术,将计算机视觉技术应用于无人机的自动着陆导航中。首先,在研究了现有导航方法的基础上,本文提出了在特定环境下应用的无人机自动着陆视觉导航方法。在采用图像跟踪技术和二轴经纬仪控制技术的基础上,本文给出了全新的视觉导航总体实现方案,并随后给出了该方案的空间定位原理。最后结合前面提到的导航方法的优缺点,提出了针对该方法的视觉/INS组合导航方法。其次,为了实现视觉导航,针对无人机着陆过程中的图像识别问题,本文重点研究了无人机目标识别过程中的目标特征提取技术,选取了三种比较有效的特征提取方法,分别进行了边界不变矩提取、梯度相角直方图特征提取,以及角点特征提取。最后着重研究了满足实时性要求的运动目标跟踪技术。在实验室条件下,分别对边界跟踪技术和基于背景的运动目标检测技术进行了实验,得出了符合实时性要求的处理效果。在无人机自动着陆视觉导航方法的实现过程中,一个十分重要的环节就是需要建立图像坐标和经纬仪转角的数学联系。围绕着这一点,本文利用图像坐标到地面坐标系的坐标变换。结合摄像机成像模型给出了图像坐标到经纬仪转角的解算关系。并在实验环节中对这一关系进行了有效验证。最后简单地总结了本课题的内容,并从图象跟踪技术方面对本课题的研究方向进行了展望。
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