[發(fā)明專利]一種基于標(biāo)志碼在線識(shí)別處理的無人機(jī)回收方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310308539.2
• 申請(qǐng)日: 2023-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN116543318A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉麗娜;雷琳;馮常奇;陳施奇;蔣玲玲;元梅竹;楊易;王晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06V20/17
• 分類號(hào): G06V20/17;G06V10/24;G06T5/00
• 代理公司: 武漢強(qiáng)知知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42303
• 代理人: 張煒平

本發(fā)明屬于無人機(jī)回收方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于標(biāo)志碼在線識(shí)別處理的無人機(jī)回收方法。包括設(shè)置于無人機(jī)上的相機(jī)以及設(shè)置于回收平臺(tái)上的標(biāo)志碼，相機(jī)用于獲取數(shù)字圖形，還包括如下步驟：通過特定特征區(qū)內(nèi)中心店灰度值與其他位置的灰度值的接近度作為判斷依據(jù)，利用特征值判定某個(gè)點(diǎn)是否為輪廓拐角點(diǎn)，依次連接各輪廓拐角點(diǎn)初步確認(rèn)標(biāo)志碼所在范圍；基于前述步驟進(jìn)行標(biāo)志碼提取，利用標(biāo)志碼上至少四個(gè)特征點(diǎn)位坐標(biāo)，進(jìn)行投影變換和相對(duì)位姿換算后即可進(jìn)行位姿結(jié)算，確定無人機(jī)的位姿計(jì)算，引導(dǎo)無人機(jī)的回收降落。本申請(qǐng)有效提高了無人機(jī)獲取標(biāo)志碼圖形的效率，同時(shí)能夠更好地應(yīng)對(duì)圖形丟失以及圖形失真等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)回收方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于標(biāo)志碼在線識(shí)別處理的無人機(jī)回收方法。

背景技術(shù)

在陸地上，無人機(jī)的回收過程可以利用相對(duì)寬闊和豐富的自然平臺(tái)或結(jié)構(gòu)來幫助實(shí)現(xiàn)快速回收，但針對(duì)在海面或者陸地運(yùn)動(dòng)無人機(jī)平臺(tái)而言，則需要更高效精準(zhǔn)取得控制無人機(jī)接近和降落在回收平臺(tái)上進(jìn)行回收，此過程中涉及到著陸導(dǎo)航系統(tǒng)的引導(dǎo)、機(jī)器視覺輔助、位姿結(jié)算等大量工作內(nèi)容。

無人機(jī)的一些特定作業(yè)任務(wù)對(duì)于無人機(jī)發(fā)射回收過程的時(shí)間以及效率要求較高，需要無人機(jī)能夠高效快速的確認(rèn)自身以及回收平臺(tái)的相對(duì)位置和自身位姿參數(shù)等信息，傳統(tǒng)的機(jī)器視覺輔助由于獲取的影像資料數(shù)據(jù)冗雜，處理效率較低，因此可以結(jié)合標(biāo)志碼(二維碼、圖形碼)的方式來提高其效率，但現(xiàn)有方案依然需要大量的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算，對(duì)于無人機(jī)自身以及回收系統(tǒng)為產(chǎn)生較大的計(jì)算負(fù)擔(dān)，且效率提升能力有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，在現(xiàn)有結(jié)合標(biāo)志碼的無人機(jī)回收方案的基礎(chǔ)上，提供一種能夠有效減少數(shù)據(jù)處理量，提高標(biāo)志碼定位的效率，優(yōu)化標(biāo)志碼圖形的體諒和有效性的基于標(biāo)志碼在線識(shí)別處理的無人機(jī)回收方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種基于標(biāo)志碼在線識(shí)別處理的無人機(jī)回收方法，包括設(shè)置于無人機(jī)上的相機(jī)以及設(shè)置于回收平臺(tái)上的標(biāo)志碼，所述相機(jī)用于獲取數(shù)字圖形，還包括如下步驟：

步驟1.數(shù)字圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，具體是指：

A1、基于無人機(jī)上的相機(jī)獲取實(shí)時(shí)圖像，通過濾波方案消除圖像噪音；

A2、利用閾值處理方法，將獲取的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后得到的新圖像可表示為其中G(x,y)是指新圖像的灰度值，g(x，y)為原始圖像灰度值，(x，y)為像素坐標(biāo)，G₀為預(yù)設(shè)置的灰度閾值；

步驟2.標(biāo)志碼定位，具體是指通過特定特征區(qū)內(nèi)中心店灰度值與其他位置的灰度值的接近度作為判斷依據(jù)，利用特征值判定某個(gè)點(diǎn)是否為輪廓拐角點(diǎn)，依次連接各輪廓拐角點(diǎn)初步確認(rèn)標(biāo)志碼所在范圍，具體而言，采用如下步驟：

B1、輪廓定位

定義基于區(qū)域灰度閾值的圓形特征區(qū)灰度接近變量

其中x₀是特征區(qū)中心像素點(diǎn)坐標(biāo)，x是特征區(qū)其他像素點(diǎn)坐標(biāo)；S是對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的像素值，s是灰度接近度閾值；

計(jì)算特征區(qū)內(nèi)所有像素點(diǎn)的接近變量，得到特征區(qū)的灰度接近度進(jìn)一步得到像素點(diǎn)的特征響應(yīng)值

基于特征區(qū)僅包含一個(gè)輪廓拐角點(diǎn)的原則，選取特征區(qū)的尺寸參數(shù)，確定控制灰度接近度閾值s；

B2、對(duì)前述輪廓拐角點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)進(jìn)行判斷，篩除被誤判的像素點(diǎn)，具體采用如下步驟：

B21、統(tǒng)計(jì)步驟A中獲取的所有被判定為輪廓拐角點(diǎn)的像素點(diǎn)；