基于單目視覺無人機(jī)避障系統(tǒng)的算法研究.pdf

1、隨著航空科技的不斷進(jìn)步，為了完成載人飛機(jī)無法完成的高危險任務(wù)，無人機(jī)的發(fā)展受到了廣泛的關(guān)注。由于無人機(jī)的很多任務(wù)都需要在未知復(fù)雜的低空環(huán)境下執(zhí)行，統(tǒng)計分析表明，絕大部分飛行事故都是由于無人機(jī)在飛行中撞到輸電線所致。因此，為保證任務(wù)的順利執(zhí)行，使無人機(jī)系統(tǒng)能夠識別和避開飛行路徑中的輸電線非常關(guān)鍵。單目視覺系統(tǒng)具有體積小、功耗低、隱蔽性好，價格低廉等特點(diǎn)，本文主要研究無人機(jī)單目視覺避障系統(tǒng)中圖像的預(yù)處理方法、輸電線的識別算法以及基于圖像匹配

2、技術(shù)利用單目攝像機(jī)采集的序列圖像特征點(diǎn)匹配信息的距離估計相關(guān)算法。
　　本文根據(jù)無人機(jī)無人機(jī)機(jī)載攝像頭拍攝的圖像的特點(diǎn)，研究了圖像預(yù)處理方法。通過光學(xué)校正方法改善了圖像亮度不均衡和對比度下降的缺陷；針對圖像運(yùn)動模糊和噪聲干擾的情況，采用維納濾波和基于邊緣檢測的小波去噪算法，提高了圖像復(fù)原的質(zhì)量。通過對輸電線特征的分析，提出基于Harris特征點(diǎn)簇、Hough變換和輸電線分類器的輸電線提取與識別方法，采用基于Find-Union的H

3、arris特征提取算法得到符合直線特征的Harris特征點(diǎn)簇，利用Hough變換和基于Segment-Tree的直線生長法得到候選輸電線；然后通過基于輸電線特征設(shè)計的輸電線分類器實(shí)現(xiàn)了輸電線的自動提取與識別。對包含輸電線的圖像中輸電線上的Harris特征點(diǎn)實(shí)現(xiàn)基于IMED的特征匹配，利用特征點(diǎn)在圖像上的移動和無人機(jī)的運(yùn)動速度之間的關(guān)系進(jìn)行無人機(jī)與輸電線障礙的距離估計。實(shí)驗結(jié)果表明，算法不但可以有效地識別輸電線，還可以對無人機(jī)與輸電線的距