基于視覺圖像的無人直升機(jī)位姿估計(jì)算法實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證.pdf

1、經(jīng)典GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)很難在所有情況下為無人機(jī)自主飛行提供精確的導(dǎo)航信息，計(jì)算機(jī)視覺作為無人直升機(jī)自主飛行控制的輔助導(dǎo)航技術(shù)已受到業(yè)界的高度重視，是目前無人直升機(jī)自主導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。本文以無人直升機(jī)視覺著陸為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了圖像處理算法、位姿估計(jì)算法，完成了對(duì)無人直升機(jī)位置、姿態(tài)的估計(jì)。
　　首先，介紹了無人直升機(jī)視覺著陸的原理，設(shè)計(jì)了著陸目標(biāo)圖像，分析了常用攝像機(jī)模型內(nèi)參矩陣的不同，利用攝像機(jī)透視投影關(guān)系給出了

2、無人直升機(jī)位置、姿態(tài)的表示方法。
　　其次，針對(duì)所設(shè)計(jì)著陸目標(biāo)圖像的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于點(diǎn)特征的圖像處理算法。采用CCD攝像機(jī)獲取視頻圖像，經(jīng)過圖像預(yù)處理步驟分割出著陸目標(biāo)與背景；采用Canny算法檢測(cè)著陸目標(biāo)四個(gè)正方形的邊緣，經(jīng)過基于全局和局部曲率特性的角點(diǎn)檢測(cè)算法后，按逆時(shí)針順序標(biāo)記特征角點(diǎn)。為了驗(yàn)證圖像處理算法的正確性和有效性，搭建了基于Simulink的著陸目標(biāo)圖像處理算法仿真驗(yàn)證平臺(tái)。
　　最后，通過標(biāo)定得到攝像機(jī)內(nèi)參