發(fā)布時間：2017-12-02 12:26

  本文關鍵詞：錐套圖像檢測識別與飛行演示驗證研究

  更多相關文章： 空中加油 圖像處理 目標檢測 目標識別 小型旋翼機

【摘要】：空中加油是解決航空器飛行航時短的有效手段,號稱“空中力量倍增器”,歷來受到航空發(fā)達國家的高度重視。目前,我國的空中加油往往依靠受油機飛行員的經(jīng)驗來感知受油插頭與前方錐套之間的相對位置進行對接,操作難度大,危險系數(shù)高。因此,亟需研發(fā)一套空中加油輔助指引系統(tǒng)。論文圍繞如何利用圖像技術對錐套目標的檢測與識別進行研究;并在此基礎上展開基于小型旋翼機的自主空中加油飛行演示驗證研究。首先,研究了空中加油錐套圖像目標檢測方法。通過對原始圖像進行標定矯正、閾值分割及形態(tài)學濾波等預處理操作后,利用最小二乘Hough變換法(Hough-LS)進行錐套目標區(qū)域快速檢測,實現(xiàn)了錐套內(nèi)部加油口的精確定位。其次,研究了錐套圖像目標模式識別方法。利用Gabor濾波器提取錐套目標特征向量,并基于主成分分析(PCA)方法對提取的高維Gabor特征向量進行降維。在此基礎上,設計了用于錐套圖像特征識別的Fisher線性分類器,并對其有效性進行了測試。再次,設計了基于小型旋翼機的空中加油演示驗證系統(tǒng)方案。通過分析空中加油系統(tǒng)的要求,設計了演示驗證系統(tǒng)硬件平臺結構;并結合空中加油實際情況,針對系統(tǒng)整體、通信鏈路及視覺導航階段分段飛行三個關鍵問題,提出了解決方案。最后,搭建了空中加油演示驗證實驗平臺,并開展了動態(tài)飛行條件下目標檢測、四旋翼飛行器自動飛行對接等實驗測試工作。實驗結果表明,本文研究的算法正確可行,能夠實現(xiàn)動態(tài)飛行條件下錐套目標的有效檢測與可靠定位。
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V217;TP391.41

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本文編號：1244935