[發明專利]一種基于CV模型的無人機自主著陸目標提取方法

有效

• 申請號: 201410799115.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104463889A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 胡天江;唐鄧清;沈林成;方強;李宏亮;王勛;趙述龍;周典樂;周晗;徐寧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種基于CV模型的無人機自主著陸目標提取方法，其特征在于，步驟為：

(1)、圖像預處理；輸入：在無人機著陸過程中，地面攝像機拍攝的RGB三通道圖像；輸出：飛機特征較明顯的單通道圖像；

(2)、飛機機頭區域分割；輸入：預處理后的單通道圖像；輸出：圖像中包含無人機機頭部分的局部區域；

(3)、機頭關鍵點提取；輸入：包含無人機機頭部分的局部區域；輸出：無人機機頭關鍵點坐標。

2.根據權利要求1所述的基于CV模型的無人機自主著陸目標提取方法，其特征在于，所述步驟(1)的步驟為：

(1.1)首先判定飛機高度是否小于閾值；

(1.2)若高高度小于閾值，則對圖像進行顏色濾波；

(1.3)將圖像轉化為HSV模型并取S通道，并對其進行直方圖拉伸處理。

3.根據權利要求1所述的基于CV模型的無人機自主著陸目標提取方法，其特征在于，所述步驟(2)的步驟為：

(2.1)根據下式計算出的圓心坐標：

Xt=2Xt-1-Xt-2Yt=2Yt-1-Yt-2]]>

其中，(X_t-1,Y_t-1)、(X_t-2,Y_t-2)分別為之前兩幀提取的飛機機頭的圖像坐標，(X_t,Y_t)即為的圓心位置；

(2.2)根據下式計算出的半徑：

R=HeadNum4]]>

其中HeadNum為飛機機頭區域點的個數；

(2.3)通過下式進行迭代：

其中，ε為常數，T表示迭代時間步長，表示梯度算子；

(2.4)根據連續兩次迭代的區域中機頭特征點個數是否變化，判定迭代是否停止；

(2.5)若迭代停止，保存所包含的區域；

(2.6)對圖像進行1×3的腐蝕操作，選取面積最大連通區域作為最終的目標區域。

4.根據權利要求3所述的基于CV模型的無人機自主著陸目標提取方法，其特征在于，所述步驟(3)的步驟為：

(3.1)根據下式計算局部區域中各像素點的權值：

λi=0.2HeadNumindexi<210HeadNum-0.2*LowNumHeadNum*HighNumindexi>=210]]>

其中HighNum、LowNum分別為像素值大于190和小于190的機頭區域點的個數，index_i為機頭區域點i的像素值；

根據下式計算無人機機頭關鍵點坐標：

(PlaneX,PlaneY)=Σi=1HeadNumλi(Xi,Yi);]]>

其中(PlaneX,PlaneY)為提取的機頭關鍵點圖像坐標，(X_i,Y_i)為機頭區域點i的坐標。

(3.2)對左、右視覺在同一時刻拍攝圖像提取機頭關鍵點，并依據左、右攝像機的姿態信息和內部參數解算出無人機機頭的世界坐標。