基于視覺的無人機地面目標(biāo)精確定位算法研究
發(fā)布時間:2021-01-16 08:51
近年來,無人機以其獨特的優(yōu)勢受到各領(lǐng)域廣泛關(guān)注,而無人機所執(zhí)行的任務(wù)大多以對目標(biāo)定位技術(shù)為基礎(chǔ),故而研究無人機對地面目標(biāo)定位算法具有重要現(xiàn)實意義。本文首先研究了利用視覺方法獲取圖像中目標(biāo)中心點的像素坐標(biāo)的目標(biāo)檢測算法。要進行對地面目標(biāo)的定位首先要利用機載傳感器測量出目標(biāo)與無人機間的相對位置信息,本系統(tǒng)采用的是搭載攝像頭的小型四旋翼無人機,需要對地面目標(biāo)采集和處理圖像,來得到圖像中目標(biāo)點的像素坐標(biāo),從而間接測得目標(biāo)相對無人機的位置信息。其次,本文研究了基于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的單站無人機對地面目標(biāo)定位算法。為了確定對目標(biāo)定位過程中的主要誤差源,給出了該算法的目標(biāo)定位解算過程,建立了目標(biāo)定位誤差的數(shù)學(xué)模型,并通過數(shù)學(xué)仿真確定了影響定位精度的主要誤差源,為后續(xù)的提高目標(biāo)定位精度研究提供了方向。針對目標(biāo)定位過程的主要誤差源,研究了從算法上提高目標(biāo)定位精度的方法。為了減小目標(biāo)定位過程中主要誤差源對精度的不利影響,研究了空間三點交會的測距定位算法和單站視覺定位方法,給出了對同一目標(biāo)點進行多次相對距離測量的目標(biāo)定位方法,并通過仿真驗證了改進后的精度提高效果分析了算法的優(yōu)缺點與應(yīng)用范圍;然后針對搭載機載攝像頭的小...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全球鷹無人機
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無人機以其獨有的機動靈活、隱蔽性強、價格低廉、無需考慮傷亡等優(yōu)勢[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來隨著人工智能技術(shù)、微電技術(shù)以及數(shù)字通訊等技術(shù)發(fā)展突飛猛進,無人機成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無人機系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展上的技術(shù)障礙不斷被突破使得無人機在各領(lǐng)域都得到快速普及。自 19 世紀(jì) 20 年代世界第一架無人機在英國誕生以來,各領(lǐng)域?qū)o人機系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無人機早期主要用于執(zhí)行軍事活動的任務(wù),開始無人機主要作為靶機用作軍事訓(xùn)練用途[3],到二十世紀(jì)六十年代開始在戰(zhàn)場上扮演實戰(zhàn)武器的角色被美國應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭中,之后隨著無人機在軍事行動中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國的關(guān)注[4]。隨著無人機領(lǐng)域的不斷發(fā)展無人機種類也越來越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機式和旋翼式無人機。
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無人機以其獨有的機動靈活、隱蔽性強、價格低廉、無需考慮傷亡等優(yōu)勢[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來隨著人工智能技術(shù)、微電技術(shù)以及數(shù)字通訊等技術(shù)發(fā)展突飛猛進,無人機成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無人機系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展上的技術(shù)障礙不斷被突破使得無人機在各領(lǐng)域都得到快速普及。自 19 世紀(jì) 20 年代世界第一架無人機在英國誕生以來,各領(lǐng)域?qū)o人機系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無人機早期主要用于執(zhí)行軍事活動的任務(wù),開始無人機主要作為靶機用作軍事訓(xùn)練用途[3],到二十世紀(jì)六十年代開始在戰(zhàn)場上扮演實戰(zhàn)武器的角色被美國應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭中,之后隨著無人機在軍事行動中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國的關(guān)注[4]。隨著無人機領(lǐng)域的不斷發(fā)展無人機種類也越來越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機式和旋翼式無人機。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]察打一體無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 張建華,趙晨皓,呂誠中. 飛航導(dǎo)彈. 2018(02)
[2]無人機國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢及前沿技術(shù)動向[J]. 孫健,倪訓(xùn)友. 科技導(dǎo)報. 2017(09)
[3]無人機偵察圖像目標(biāo)定位在軍事上的應(yīng)用研究[J]. 楊帥,程紅,李婷,孫文邦. 紅外技術(shù). 2016(06)
[4]基于圖像增強的無人機偵察圖像去霧方法[J]. 黃宇晴,丁文銳,李紅光. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]淺談植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 蔣智超,劉朝宇. 新疆農(nóng)機化. 2016(02)
[6]一種小型無人機無源目標(biāo)定位方法及精度分析[J]. 徐誠,黃大慶,孔繁鏘. 儀器儀表學(xué)報. 2015(05)
[7]無人機大區(qū)域偵察研究[J]. 王慶江,彭軍,倪保航,徐學(xué)文,單鑫,劉勇. 電光與控制. 2015(06)
[8]基于改進擴展卡爾曼濾波的單站無源定位算法[J]. 馬凌,蔣外文,張肖霞. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(10)
[9]一種機載單站對固定目標(biāo)的無源定位方法[J]. 張卓然,葉廣強,劉華偉. 計算機仿真. 2015(02)
[10]機載光電成像平臺的多目標(biāo)自主定位系統(tǒng)研究[J]. 周前飛,劉晶紅,熊文卓,宋悅銘. 光學(xué)學(xué)報. 2015(01)
博士論文
[1]機載光電平臺穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王宣.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所 2017
碩士論文
[1]無人機視覺智能控制相關(guān)技術(shù)研究[D]. 步青.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于視覺的無人機檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于機器視覺的四旋冀無人機定點著陸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[4]旋翼無人機跟蹤地面移動目標(biāo)的視覺控制[D]. 姜運宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 邵慧.南京航空航天大學(xué) 2014
[6]小型無人直升機視覺定位與跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張志飛.浙江大學(xué) 2013
本文編號:2980516
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全球鷹無人機
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無人機以其獨有的機動靈活、隱蔽性強、價格低廉、無需考慮傷亡等優(yōu)勢[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來隨著人工智能技術(shù)、微電技術(shù)以及數(shù)字通訊等技術(shù)發(fā)展突飛猛進,無人機成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無人機系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展上的技術(shù)障礙不斷被突破使得無人機在各領(lǐng)域都得到快速普及。自 19 世紀(jì) 20 年代世界第一架無人機在英國誕生以來,各領(lǐng)域?qū)o人機系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無人機早期主要用于執(zhí)行軍事活動的任務(wù),開始無人機主要作為靶機用作軍事訓(xùn)練用途[3],到二十世紀(jì)六十年代開始在戰(zhàn)場上扮演實戰(zhàn)武器的角色被美國應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭中,之后隨著無人機在軍事行動中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國的關(guān)注[4]。隨著無人機領(lǐng)域的不斷發(fā)展無人機種類也越來越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機式和旋翼式無人機。
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無人機以其獨有的機動靈活、隱蔽性強、價格低廉、無需考慮傷亡等優(yōu)勢[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來隨著人工智能技術(shù)、微電技術(shù)以及數(shù)字通訊等技術(shù)發(fā)展突飛猛進,無人機成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無人機系統(tǒng)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展上的技術(shù)障礙不斷被突破使得無人機在各領(lǐng)域都得到快速普及。自 19 世紀(jì) 20 年代世界第一架無人機在英國誕生以來,各領(lǐng)域?qū)o人機系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無人機早期主要用于執(zhí)行軍事活動的任務(wù),開始無人機主要作為靶機用作軍事訓(xùn)練用途[3],到二十世紀(jì)六十年代開始在戰(zhàn)場上扮演實戰(zhàn)武器的角色被美國應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭中,之后隨著無人機在軍事行動中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國的關(guān)注[4]。隨著無人機領(lǐng)域的不斷發(fā)展無人機種類也越來越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機式和旋翼式無人機。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]察打一體無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 張建華,趙晨皓,呂誠中. 飛航導(dǎo)彈. 2018(02)
[2]無人機國內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢及前沿技術(shù)動向[J]. 孫健,倪訓(xùn)友. 科技導(dǎo)報. 2017(09)
[3]無人機偵察圖像目標(biāo)定位在軍事上的應(yīng)用研究[J]. 楊帥,程紅,李婷,孫文邦. 紅外技術(shù). 2016(06)
[4]基于圖像增強的無人機偵察圖像去霧方法[J]. 黃宇晴,丁文銳,李紅光. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]淺談植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 蔣智超,劉朝宇. 新疆農(nóng)機化. 2016(02)
[6]一種小型無人機無源目標(biāo)定位方法及精度分析[J]. 徐誠,黃大慶,孔繁鏘. 儀器儀表學(xué)報. 2015(05)
[7]無人機大區(qū)域偵察研究[J]. 王慶江,彭軍,倪保航,徐學(xué)文,單鑫,劉勇. 電光與控制. 2015(06)
[8]基于改進擴展卡爾曼濾波的單站無源定位算法[J]. 馬凌,蔣外文,張肖霞. 計算機工程與應(yīng)用. 2016(10)
[9]一種機載單站對固定目標(biāo)的無源定位方法[J]. 張卓然,葉廣強,劉華偉. 計算機仿真. 2015(02)
[10]機載光電成像平臺的多目標(biāo)自主定位系統(tǒng)研究[J]. 周前飛,劉晶紅,熊文卓,宋悅銘. 光學(xué)學(xué)報. 2015(01)
博士論文
[1]機載光電平臺穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王宣.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所 2017
碩士論文
[1]無人機視覺智能控制相關(guān)技術(shù)研究[D]. 步青.浙江工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于視覺的無人機檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 王丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于機器視覺的四旋冀無人機定點著陸系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[4]旋翼無人機跟蹤地面移動目標(biāo)的視覺控制[D]. 姜運宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]無人機高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 邵慧.南京航空航天大學(xué) 2014
[6]小型無人直升機視覺定位與跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 張志飛.浙江大學(xué) 2013
本文編號:2980516
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