● 摘要
无人驾驶飞机在军用和民用领域具有广阔的应用前景,其相关产品的研制开发也备受重视。光电平台是无人机上重要的任务载荷,随着无人机小型化进程的加快,小型光电平台的需求也日益上升。本文根据获取稳定图像和目标跟踪的需要,围绕光电平台的图像追踪算法、视觉伺服技术进行了一系列的研究探讨,并开发了相应的软件。本文介绍了一种完全基于图像信息的运动检测视觉追踪算法。该算法综合了已有的一些算法,并在他们的基础上进行改进,可以完成在摄像机和目标同时处于运动状态下的追踪目标任务。该算法优越性表现在脱离光电平台状态信息,无需事先建立要追踪的运动目标模型,对摄像机的运动形式没有约束,并且算法效率高。本文中对视觉追踪中一系列的关键技术进行了探索和深入的研究。通过对已有特征选取方法的改进,得到了本文中所采用的角特征提取方法。经过对特征点信息的深入挖掘,提出一种全新的特征点匹配方法。在综合利用已有的理论后,本文中解决了光流分割中连续两帧图像中数据的对应问题。在运动场分割上,结合以上探索,提出了一种新的进行局部光流分割的应用方法,从而得到运动目标。对整个算法利用Delphi编程工具开发出相应的测试软件。通过在PC上进行的实验验证,证明设置适当的参数,该算法可以处理640×480大小,采集速率为25帧每秒的实时视频,并取得了满意的追踪效果。另外,在简化的模型下,对视觉伺服的运动控制算法也进行了探索,得出了光电平台在追踪中两个自由度的旋转角速度表达式,并进行了误差分析。
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