【摘要】：近年來,隨著無人機(jī)航拍的興起,無人機(jī)憑借自身質(zhì)量小、靈活便捷等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在地質(zhì)探查、環(huán)境檢測、災(zāi)害救援等眾多領(lǐng)域。但其也存在單張圖像無法反應(yīng)現(xiàn)場實(shí)際情況的局限,尤其在定距離的尋跡過程中,無人機(jī)由于無法有效地識(shí)別提取目標(biāo)信息,可能會(huì)導(dǎo)致尋跡的不理想甚至是無法有效地尋跡。此時(shí)需要對無人機(jī)前后拍攝的兩幅圖像進(jìn)行拼接,有效地增加尋跡路徑的比例。因此,無人機(jī)圖像拼接技術(shù)方面的研究工作顯得尤其重要。本文主要介紹了基于圖像檢測的六旋翼飛行器尋跡方法,包括了對六旋翼飛行器拍攝圖像的MATLAB拼接、尋跡目標(biāo)線路的檢測與識(shí)別以及六旋翼飛行器對圖像的采集提取和尋跡跟蹤控制。在對六旋翼飛行器拍攝圖像的MATLAB拼接技術(shù)研究過程中,首先針對由于飛行器抖動(dòng)導(dǎo)致飛行器對圖像的拍攝角度不同、圖像模糊等問題,進(jìn)行圖像灰度化和去噪處理,使得SIFT匹配可以較好地完成特征點(diǎn)匹配。由于在此過程中可能存在誤匹配,本文通過融入的四點(diǎn)RANSAC算法,對SIFT的匹配結(jié)果進(jìn)行了提純,并且最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對比顯示提純效果顯著。其次,在分析Image warping理論的基礎(chǔ)上,提出了快速的Image warping圖像逆變換,滿足了無人機(jī)圖像獲取的實(shí)時(shí)性要求,漸入漸出式的圖像融合也消除了最后拼接圖像的亮度差異和拼接縫隙。在對尋跡線路的檢測與識(shí)別過程中,由于定距離的Hough變換檢測并不能對受到干擾的路線信息進(jìn)行有效的捕捉提取,因此本文提出了一種MATLAB圖像拼接與Hough變換的快速融合算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文的改進(jìn)算法不僅保證了最后路線提取的有效性,而且大大增加了目標(biāo)路線在圖像中的比率以及降低了路線的誤匹配率。最后,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上成功進(jìn)行實(shí)際飛行實(shí)驗(yàn),其中包括定高飛行實(shí)驗(yàn)和尋跡實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文算法對六旋翼飛行器的尋跡研究是有效可行的。
【圖文】：

翼飛行器通常執(zhí)行對友方的搜救，對敵方的偵察，對整個(gè)戰(zhàn)斗態(tài)勢的監(jiān)測把控，逡逑以及危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的信息傳遞等任務(wù)。如下圖所示，展示了多旋翼飛行器的一些國逡逑家科技應(yīng)用１１］＃］。圖１．１邋（ａ）是武裝人員正操作飛行器實(shí)施任務(wù)，圖１．１邋（ｂ）是逡逑捕食者號(hào)在執(zhí)行攻擊任務(wù)；在民用方面，多旋翼飛行器往往會(huì)配置不同功能的傳逡逑感器，從而執(zhí)行遠(yuǎn)距離的資料收集、測量、檢測以及控制實(shí)施等任務(wù)［７Ｈ１２］。如逡逑下圖所示，展示了多旋翼飛行器的一些民間應(yīng)用。圖１．２邋（ａ）是消防人員操作無逡逑人機(jī)進(jìn)行火災(zāi)探測，，圖〗．２邋（ｂ）是飛行器正在對農(nóng)田執(zhí)行灑水操作。逡逑ｍ邐１逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．１無人機(jī)的國家科技應(yīng)用逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｎａｔｉｏｎａｌ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｄｒｏｎｅｓ逡逑＿逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．２無人機(jī)的民間應(yīng)用逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｉｖｉｌｉａｎ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｄｒｏｎｅｓ逡逑１逡逑

翼飛行器通常執(zhí)行對友方的搜救，對敵方的偵察，對整個(gè)戰(zhàn)斗態(tài)勢的監(jiān)測把控，逡逑以及危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的信息傳遞等任務(wù)。如下圖所示，展示了多旋翼飛行器的一些國逡逑家科技應(yīng)用１１］＃］。圖１．１邋（ａ）是武裝人員正操作飛行器實(shí)施任務(wù)，圖１．１邋（ｂ）是逡逑捕食者號(hào)在執(zhí)行攻擊任務(wù)；在民用方面，多旋翼飛行器往往會(huì)配置不同功能的傳逡逑感器，從而執(zhí)行遠(yuǎn)距離的資料收集、測量、檢測以及控制實(shí)施等任務(wù)［７Ｈ１２］。如逡逑下圖所示，展示了多旋翼飛行器的一些民間應(yīng)用。圖１．２邋（ａ）是消防人員操作無逡逑人機(jī)進(jìn)行火災(zāi)探測，圖〗．２邋（ｂ）是飛行器正在對農(nóng)田執(zhí)行灑水操作。逡逑ｍ邐１逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．１無人機(jī)的國家科技應(yīng)用逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｎａｔｉｏｎａｌ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｄｒｏｎｅｓ逡逑＿逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１．２無人機(jī)的民間應(yīng)用逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｃｉｖｉｌｉａｎ邋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ邋ｆｏｒ邋ｄｒｏｎｅｓ逡逑１逡逑
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;V279

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本文編號(hào)：2631235