● 摘要
微小型飞行器最近几年广泛地应用于各个领域，其应用范围和深度都在不断的扩展和推进。在与微小型飞行器相关的各种技术中，自主导航问题一直是很重要的方面，并且由于其难点吸引了众多研究者的注意。 其中，微小型飞行器视觉导航与其他自主导航技术相比具有不可替代的优越性，得到了广泛的重视与研究。作者在一种基于地平线提取估计姿态角的基础上，对微小型飞行器视觉导航中的一些关键技术进行了深入系统的研究，包括地平线快速稳定的提取和航向稳定。 作者通过阅读大量的文献，对每种思想的具体算法进行了改进或提出了一种全新的方法：在基于边缘信息的地平线检测方面，对各个算子都做了详细的仿真工作，给出其适用范围和性能评价；将纹理特征应用到地平线检测中，用三种不同的方法提取天空区域，分析各种方法的优缺点，为后续地平线检测铺垫；在基于统计信息的地平线检测中，从各个不同的角度对算法做了改进，并提出一种图像序列快速地平线检测方法，其正确性和快速性都能满足微小型飞行器的需要，具有很重要的应用价值；在航向稳定方面，航向稳定转化为图像匹配跟踪问题，针对基于区域算法的缺陷，提出一种新的匹配算法，实验显示，该算法具有较强的鲁棒性，有一定的实际应用价值。 虽然本文中的研究内容是针对微小型飞行器的，但其中提出的方法与思想同样也适合于其它类似载体的视觉导航，能方便地用于解决相似的问题。 最后，作者分析了算法的缺陷，指出了今后MAV视觉导航的研究方向。