● 摘要
视觉定位是一种利用视觉信息实现定位功能的方法。视觉信号不受电子干扰，更新速度快，定位精度高。其独有的近距离特性非常适用于精确定位研究，因此主要本文考虑利用视觉平台搭建旋翼机的精确定位系统，并且开展了以下几个方面的研究：
首先，介绍了摄像机的针孔成像模型，并建立了摄像机线性成像模型。由于摄像机镜头在实际运用过程中，存在各种各样不可避免的畸变因素，因此同样对畸变进行了考虑。确定了张正友标定方法作为本实验中的标定方法，并详细分析了该方法的标定过程。
其次，针对视觉跟踪定位系统图像中目标的检测与识别，应用了基于Kalman滤波与直方图匹配的目标跟踪，并在此基础上利用HSV色彩空间完成对目标特征的提取与匹配。
再次，针对目前单目视觉位姿的研究现状，提出了基于微分方程连续优化方法和基于旋翼机连续特征的位姿求解算法，利用目标特征点三维空间坐标与二维图像点坐标的对应关系，实现位姿信息获取。
最后，基于前述图像处理算法，利用转台与摄像机搭建无人旋翼机的视觉定位平台，并利用VC开发了视觉定位系统。系统可以实现小型四旋翼的识别、检测与跟踪，并最终实现了无人机的位姿估计。