無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤技術(shù)在軍事、工業(yè)和民用方面都有廣泛的應(yīng)用前景和應(yīng)用價(jià)值。論文以基于八旋翼無(wú)人機(jī)的目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)為研究對(duì)象,搭建了無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了基于雙目視覺的目標(biāo)跟蹤方法,并在目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)上驗(yàn)證了該目標(biāo)跟蹤方法。論文主要完成了如下工作:首先,分析了無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤平臺(tái)的整體需求,設(shè)計(jì)了無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤平臺(tái)的整體架構(gòu),介紹了無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤平臺(tái)的主要硬件設(shè)備以及之間的連接方式,并對(duì)平臺(tái)中所應(yīng)用到的主要軟件系統(tǒng)進(jìn)行了說明。其次,為了解決無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤中部分遮擋、形狀變化和光照變化對(duì)影響跟蹤結(jié)果的問題,提出了基于多特征和局部聯(lián)合稀疏編碼的目標(biāo)跟蹤方法,并在Visual Tracker Benchmark測(cè)試了該方法的跟蹤性能。然后,為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)跟蹤目標(biāo)在三維空間中的定位,研究了雙目視覺系統(tǒng)的測(cè)距原理和基于BT算法的半全局特征匹配方法,并提出了基于雙目視覺的目標(biāo)定位方法。最后,在Gazebo環(huán)境下對(duì)上述目標(biāo)跟蹤和目標(biāo)定位方法進(jìn)行了仿真,并在無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤平臺(tái)上進(jìn)行了目標(biāo)跟蹤實(shí)驗(yàn)。此外,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)跟蹤目標(biāo)的初始化,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ROS和OpenCV的圖像傳輸系統(tǒng),并基于ZED雙目攝像機(jī)...

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤研究現(xiàn)狀
    1.3 國(guó)內(nèi)外目標(biāo)跟蹤算法研究現(xiàn)狀
    1.4 無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤中存在問題及難點(diǎn)分析
    1.5 論文工作和組織結(jié)構(gòu)
第2章 基于八旋翼無(wú)人機(jī)的目標(biāo)跟蹤平臺(tái)
    2.1 需求分析
    2.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.2.1 無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 無(wú)人機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)
        2.2.3 飛行控制器
        2.2.4 視覺傳感器
        2.2.5 機(jī)載處理器
        2.2.6 供電模塊
        2.2.7 通信鏈路
    2.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于多特征和局部聯(lián)合稀疏表示的目標(biāo)跟蹤算法
    3.1 HSV顏色空間
    3.2 LBP紋理特征
        3.2.1 傳統(tǒng)LBP紋理特征
        3.2.2 CS-LBP紋理特征
    3.3 局部稀疏表示理論
    3.4 表觀建模
        3.4.1 HSV空間的顏色特征
        3.4.2 ECS-LBP紋理特征
        3.4.3 局部聯(lián)合字典
        3.4.4 表觀模型與相似性函數(shù)
        3.4.5 目標(biāo)表觀模型的在線更新方法
    3.5 算法實(shí)現(xiàn)步驟
    3.6 實(shí)驗(yàn)分析
        3.6.1 定性分析
        3.6.2 定量分析
        3.6.3 算法實(shí)時(shí)性分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于雙目視覺的目標(biāo)定位方法
    4.1 雙目視覺系統(tǒng)原理
        4.1.1 攝像機(jī)成像原理
        4.1.2 雙目測(cè)距原理
        4.1.3 立體標(biāo)定與立體校正
    4.2 半全局匹配算法
        4.2.1 半全局匹配算法流程圖
        4.2.2 基于BT算法的匹配代價(jià)計(jì)算
        4.2.3 匹配代價(jià)聚合
    4.3 無(wú)人機(jī)目標(biāo)定位方法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.1 跟蹤目標(biāo)
    5.2 圖像傳輸系統(tǒng)
        5.2.1 圖像發(fā)送子系統(tǒng)
        5.2.2 圖像接收子系統(tǒng)
        5.2.3 圖像傳輸系統(tǒng)中的圖像類型轉(zhuǎn)換
    5.3 無(wú)人機(jī)定位方法
    5.4 無(wú)人機(jī)控制方法
        5.4.1 位置控制
        5.4.2 姿態(tài)控制
    5.5 仿真與實(shí)驗(yàn)效果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝



本文編號(hào)：3843064