無(wú)人直升機(jī)障礙物檢測(cè)與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、具有自主飛行能力的小型無(wú)人直升機(jī)具有重要的軍事、民用和科學(xué)研究?jī)r(jià)值,其在偵察,航拍,核化污染區(qū)的取樣與監(jiān)控等方面都能發(fā)揮至關(guān)重要的作用,有著廣泛的應(yīng)用前景。本文以小型無(wú)人直升機(jī)為研究對(duì)象,研究無(wú)人機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)過(guò)程中,對(duì)前方環(huán)境尤其是障礙物進(jìn)行檢測(cè)并提供實(shí)時(shí)的路徑規(guī)劃以避開(kāi)障礙物繼續(xù)飛行,使得無(wú)人機(jī)具有靈活的飛行能力而不會(huì)局限于同定的飛行環(huán)境和嚴(yán)格的飛行路線(xiàn)。本文主要針對(duì)兩部平行放置的光學(xué)攝像頭拍攝的圖像,基于平行雙目視覺(jué)原理,定義了

2、以下處理流程來(lái)實(shí)現(xiàn)障礙物的檢測(cè):圖像預(yù)處理,特征點(diǎn)檢測(cè),特征點(diǎn)匹配,三維重建及障礙物檢測(cè)。該五個(gè)處理模塊相互獨(dú)立,可以比較容易地各自改進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)和算法來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展和升級(jí)而不影響整個(gè)工程的應(yīng)。本文主要采用了高斯濾波器對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理,利用適合檢測(cè)Edge和Corner的Harris算子作為特征點(diǎn)檢測(cè)手段,以及基于區(qū)域相關(guān)的松弛法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配,從而完成三維重建,再采用了基于立體分層的點(diǎn)模型進(jìn)行障礙物檢測(cè)和路徑規(guī)劃。最后,本系統(tǒng)將輸出分層