[發明專利]基于圖像的無人機目標跟蹤控制方法

在審

• 申請號: 201710204195.5
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN107102647A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 劉錦濤;高麗;吳文海;辛巧
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院青島校區
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G05D1/10;G06T7/246;G06T7/62
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 王艷珍

1.一種基于圖像的無人機目標跟蹤控制方法，其特征在于，所述無人機上固定有攝像機，所述攝像機的鏡頭平面與所述無人機的底部平面平行且朝向下方，所述無人機目標跟蹤控制方法包括以下步驟：

(1)、攝像機在目標上方預定高度d^*垂直向下采集目標的圖像，得到參考圖像，并從目標中提取一組特征點，計算所述特征點在參考圖像中所圍成面積a^*及參考圖像的中心位置，以此建立目標基準；

(2)、使用數學的方法建立虛擬圖像平面，所述虛擬圖像平面與水平面平行，在無人機飛行時攝像機周期采集目標的圖像，得到采集圖像，將采集圖像投影至所述虛擬圖像平面，得到投影圖像，計算所述特征點在投影圖像中所圍成面積a′；

(3)、根據特征點在投影圖像中所圍成面積a′與所述特征點在參考圖像中所圍成面積a^*，計算投影圖像在豎直方向上與目標的相對距離：

計算投影圖像在水平方向與目標的偏移量：

qx=qzu‾;]]>

qy=qzv‾;]]>

其中，為投影圖像的中心點的橫坐標值，為投影圖像的中心點的豎坐標值；

(4)、計算投影圖像與參考圖像之間的偏移量δ；

(5)、計算位置控制器輸出指令U:

U=-(kpδ+kdδ·+ki∫δ);]]>

其中，k_p、k_d、k_i為無人機控制參數，由用戶設定；

(6)、由所述位置控制器輸出指令U生成姿態指令r_d和拉力指令f_d，用于控制無人機調整飛行高度以及飛行偏角。