無人機(jī)的自主避障飛行對于無人機(jī)來說具有十分重要的意義,隨著無人機(jī)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,無人機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域也在不斷增多,近年來,無人機(jī)在電力系統(tǒng)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用,尤其是在電力巡線種的應(yīng)用。但目前應(yīng)用無人機(jī)電力系統(tǒng)一般采用人工控制,智能化程度低。而且無人機(jī)在電力巡檢時需要克服的最主要的問題就是避障問題,而避障問題中需要解決的核心問題是障礙物的識別和無人機(jī)與障礙物的距離之間距離的測定。主要運用基于模糊商空間理論設(shè)計動態(tài)粒度矩陣的方法,獲取了圖像的分層結(jié)構(gòu),然后根據(jù)分層結(jié)構(gòu),設(shè)計了量子啟發(fā)式的群領(lǐng)導(dǎo)混合算法,進(jìn)而結(jié)合量子進(jìn)化、群領(lǐng)導(dǎo)算法和邏輯映射的優(yōu)點,計算得到了最佳粒度層;在最佳粒度層隨機(jī)初始化種群之后,通過相應(yīng)的變換等操作,實現(xiàn)各個組群的優(yōu)化,從而獲得最佳的二維分割閾值作為Canny邊緣檢測的自適應(yīng)閾值;根據(jù)自適應(yīng)閾值的邊緣檢測實現(xiàn)了物體的檢測和分割。通過設(shè)計的動態(tài)粒度矩陣和混合算法,對條紋成像圖像,進(jìn)行分割、去噪等處理,所設(shè)計算法對于某些比較差的環(huán)境下的障礙物的檢測和分割具有很好的優(yōu)化作用;同時,通過參數(shù)學(xué)習(xí)公式,獲取障礙物更準(zhǔn)確的距離、角度和寬度信息。本文以無人機(jī)為研究對象,針... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)
        1.2.1 無人機(jī)自主避障方法研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 無人機(jī)路徑規(guī)劃算法國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 無人機(jī)避障理論及方法
    2.1 結(jié)構(gòu)光檢測原理
        2.1.1 物體成像分析
        2.1.2 參數(shù)檢測說明
        2.1.3 圖像畸變校正
    2.2 人工勢場法相關(guān)原理
    2.3 本章小結(jié)
第3章 基于粒度格矩陣空間的結(jié)構(gòu)光異物檢測與測距方法
    3.1 基于結(jié)構(gòu)光的障礙物檢測方法
    3.2 基于粒度空間矩陣的結(jié)構(gòu)光異物檢測算法
        3.2.1 模糊商空間理論
        3.2.2 動態(tài)粒度矩陣空間建立
        3.2.3 圖像檢測和分割
        3.2.4 自適應(yīng)的邊緣檢測算法
    3.3 位置檢測實驗結(jié)果及分析
        3.3.1 實驗平臺設(shè)計
        3.3.2 評價指標(biāo)
        3.3.3 距離檢測實驗
        3.3.4 角度檢測實驗
        3.3.5 寬度檢測實驗
        3.3.6 實驗分析
    3.4 目標(biāo)分割實驗結(jié)果及分析
        3.4.1 目標(biāo)分割打標(biāo)工具
        3.4.2 mask評價指標(biāo)
        3.4.3 圖像分割實驗
        3.4.4 實時性分析
        3.4.5 實驗結(jié)果分析
        3.4.6 本章小結(jié)
第4章 基于智能算法的無人機(jī)巡線軌跡規(guī)劃
    4.1 無人機(jī)路徑規(guī)劃建模
        4.1.1 路徑規(guī)劃約束條件
        4.1.2 巡檢路徑的目標(biāo)函數(shù)
    4.2 基于遺傳算法的無人機(jī)二維平面避障軌跡規(guī)劃
        4.2.1 遺傳算法設(shè)計
        4.2.2 無人機(jī)電力巡線二維靜態(tài)軌跡規(guī)劃
        4.2.3 無人機(jī)電力巡線二維動態(tài)軌跡規(guī)劃
        4.2.4 三維靜態(tài)軌跡規(guī)劃
        4.2.5 三維動態(tài)軌跡規(guī)劃
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及獲得成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于Voronoi圖和動態(tài)自適應(yīng)蟻群算法的UAV航跡規(guī)劃[J]. 鄔琦,潘廣貞,楊江濤.  計算機(jī)測量與控制. 2014(09)
[4]基于圖像匹配的輸電導(dǎo)線舞動監(jiān)測方法[J]. 黃新波,張燁,程文飛,李敏,羅兵,周柯宏.  高電壓技術(shù). 2014(03)
[5]基于蟻群算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃及其動態(tài)仿真[J]. 王緒芝,姚敏,趙敏,胡中華.  指揮控制與仿真. 2012(01)
[6]采用多重啟發(fā)蟻群優(yōu)化算法的無人機(jī)航跡規(guī)劃[J]. 李猛,王道波,盛守照.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(10)
[7]低速直線驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析[J]. 程志平,焦留成.  電機(jī)與控制應(yīng)用. 2011(07)
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本文編號：3196478