基于高通平臺的無人機自動跟蹤系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、無人機擁有良好的機動性與靈活性，可在復(fù)雜環(huán)境下，替代人類完成特殊工作。無人機搭載攝像頭，利用機器視覺算法實現(xiàn)特定任務(wù)成為目前研究熱點。然而無人機自身機載處理器資源有限，常用視頻處理算法難以在無人機上進行實時性視頻處理。
　　本文針對無人機自身處理器資源有限，及常用算法計算量較大的問題，在高通平臺Snapdragon801上，利用其DSP核的精確時序?qū)崿F(xiàn)飛行控制，利用ARM核運行Linux系統(tǒng)，并在其上部署OpenCV、ROS（RO

2、S）系統(tǒng)。同時，本文還提出了一種輕量級的運動物體檢測算法及運動跟蹤算法，所有算法都實時運行在高通平臺上。本文的主要工作和取得成果如下：
　　（1）無人機平臺搭建：提出了基于高通平臺的小型四旋翼無人機硬件搭建與利用Snapdragon801處理器的DSP核實現(xiàn)PX4飛控系統(tǒng)，ARM核實現(xiàn)Linux、ROS、OpenCV軟件環(huán)境及相關(guān)算法的軟件架構(gòu)，極大提高了無人機平臺本身的處理能力，同時提升了無人機系統(tǒng)的可擴展性。
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3、運動物體檢測算法研究：提出了一種利用ORB（ORiented Brief）算法快速提取視頻圖像幀中的特征點，利用局部差異二進制描述算法（LDB）構(gòu)建圖像描述符，采用最臨近算法（KNN）對輸入圖像描述符和目標(biāo)模板描述符進行匹配，在圖像中找到運動物體的方法。該方法計算量小，對處理器性能要求低，適合于資源受限的移動平臺。
　　（3）運動物體跟蹤算法研究：提出了一種將慣性測量單元（IMU）數(shù)據(jù)、GPS信息和運動物體檢測結(jié)果相融合，結(jié)合單目