[發明專利]一種嵌入式機載紅外圖像視覺導航定位方法

在審

• 申請號: 201911058232.1
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110827257A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 趙偉;陳旭;花思齊
• 申請（專利權）人: 南京信為峰防務科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T7/11;G06T7/194
• 代理公司: 南京源古知識產權代理事務所(普通合伙) 32300
• 代理人: 馬曉輝

本發明公開了一種嵌入式機載紅外圖像視覺導航定位方法，包括步驟一：讀取攝像頭采集到的紅外原始圖像f(x,y)，利用背景抑制算法對圖像進行處理，得到校正后的圖像f₁(x,y)；步驟二：對校正后的圖像f₁(x,y)分別進行單幀目標檢測和幀間目標檢測，將檢測結果綜合判斷，得到最終的檢測結果圖像f₂(x,y)；根據相機系與圖像系映射關系及毫米波雷達測距結果得到目標點在相機系內的坐標(x_c,y_c,z_c)；根據機體系與相機系存在默認的坐標轉換矩陣T，可得目標在機體系內的坐標(x_b,y_b,z_b)，本發明的有益效果是：提高了圖像質量以方便后期定位、避免了高頻噪聲的影響、目標定位更加精準。

技術領域

本發明涉及無人機技術領域，具體為一種嵌入式機載紅外圖像視 覺導航定位方法。

背景技術

隨著小型無人機行業的快速發展，黑飛無人機在威脅公眾安全、 侵犯公眾隱私、干擾重大活動等方面的不良案例越來越多，未來很有 可能成為人們日常生活及大型活動的重大威脅源，以此對低空安防提 出了迫切的需求，通過對黑飛無人機的探測定位實現預警、防御和管 控具有十分重要的現實意義。

目前主要基于地基或車載平臺實現一定空域范圍內黑飛無人機 的探測發現，常見的方法有雷達探測、光學探測、聲音探測、無源偵 察探測等。但對于地基平臺或者車載平臺來說，存在兩個缺點：1) 由于黑飛無人機一般飛行高度較低，導致在進行遠距離探測時，黑飛 無人機與各種探測系統形成的探測角度非常小，且易受建筑物遮擋影 響，因此基于地基或車載平臺的探測系統的探測距離非常有限；2) 基于地基平臺或者車載平臺進行探測定位時，需要同時測量黑飛無人 機的俯仰角和方位角，測量結果不夠準確；3)單個地基無源偵察探測 系統只能測向不能定位，多個地基無源偵察系統能夠定位，但是布站 不便，應用場景受限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種嵌入式機載紅外圖像視覺導航定位方 法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種嵌入式機載紅外圖像視覺定位方法,包括以下步驟：

步驟一：讀取攝像頭采集到的紅外原始圖像f(x,y)，利用背景抑 制算法對圖像進行處理，得到校正后的圖像f₁(x,y)；

步驟二：利用不同檢測算法對不同虛警的抑制作用效果，具體是 對校正后的圖像f₁(x,y)分別進行單幀目標檢測和幀間目標檢測，將檢 測結果綜合判斷，得到最終的檢測結果圖像f₂(x,y)；

步驟三：讀取檢測結果圖像f₂(x,y)，其中(x_t,y_t)為圖像中檢測到 的目標質心坐標位置，根據相機系與圖像系映射關系及毫米波雷達測 距結果得到目標點在相機系內的坐標(x_c,y_c,z_c)；

步驟四：由于相機與無人機存在固聯關系，機體系與相機系存在 默認的坐標轉換矩陣T，可得目標在機體系內的坐標(x_b,y_b,z_b)。

優選的，所述步驟一中的背景抑制過程具體如下：

a、采用中值濾波對紅外原始圖像f(x,y)進行平滑及噪聲消除， 對濾波模板下的對應像素進行灰度值排序并求取中值，將中值賦給當 前模板的中心像素，用這種方式得到預處理圖像f′(x,y)；其目的是為 了更多的保護圖像邊緣和細節信息，起到質量提高和特征增強的效果；