基于視覺(jué)的無(wú)人機(jī)地面目標(biāo)精確定位算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 08:51
近年來(lái),無(wú)人機(jī)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受到各領(lǐng)域廣泛關(guān)注,而無(wú)人機(jī)所執(zhí)行的任務(wù)大多以對(duì)目標(biāo)定位技術(shù)為基礎(chǔ),故而研究無(wú)人機(jī)對(duì)地面目標(biāo)定位算法具有重要現(xiàn)實(shí)意義。本文首先研究了利用視覺(jué)方法獲取圖像中目標(biāo)中心點(diǎn)的像素坐標(biāo)的目標(biāo)檢測(cè)算法。要進(jìn)行對(duì)地面目標(biāo)的定位首先要利用機(jī)載傳感器測(cè)量出目標(biāo)與無(wú)人機(jī)間的相對(duì)位置信息,本系統(tǒng)采用的是搭載攝像頭的小型四旋翼無(wú)人機(jī),需要對(duì)地面目標(biāo)采集和處理圖像,來(lái)得到圖像中目標(biāo)點(diǎn)的像素坐標(biāo),從而間接測(cè)得目標(biāo)相對(duì)無(wú)人機(jī)的位置信息。其次,本文研究了基于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的單站無(wú)人機(jī)對(duì)地面目標(biāo)定位算法。為了確定對(duì)目標(biāo)定位過(guò)程中的主要誤差源,給出了該算法的目標(biāo)定位解算過(guò)程,建立了目標(biāo)定位誤差的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)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(duì)目標(biāo)定位過(guò)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(guò)程中主要誤差源對(duì)精度的不利影響,研究了空間三點(diǎn)交會(huì)的測(cè)距定位算法和單站視覺(jué)定位方法,給出了對(duì)同一目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行多次相對(duì)距離測(cè)量的目標(biāo)定位方法,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了改進(jìn)后的精度提高效果分析了算法的優(yōu)缺點(diǎn)與應(yīng)用范圍;然后針對(duì)搭載機(jī)載攝像頭的小...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球鷹無(wú)人機(jī)
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無(wú)人機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動(dòng)靈活、隱蔽性強(qiáng)、價(jià)格低廉、無(wú)需考慮傷亡等優(yōu)勢(shì)[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來(lái)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(jìn),無(wú)人機(jī)成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)在英國(guó)誕生以來(lái),各領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無(wú)人機(jī)早期主要用于執(zhí)行軍事活動(dòng)的任務(wù),開始無(wú)人機(jī)主要作為靶機(jī)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(chǎng)上扮演實(shí)戰(zhàn)武器的角色被美國(guó)應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,之后隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國(guó)的關(guān)注[4]。隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的不斷發(fā)展無(wú)人機(jī)種類也越來(lái)越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機(jī)式和旋翼式無(wú)人機(jī)。
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無(wú)人機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動(dòng)靈活、隱蔽性強(qiáng)、價(jià)格低廉、無(wú)需考慮傷亡等優(yōu)勢(shì)[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來(lái)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(jìn),無(wú)人機(jī)成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)在英國(guó)誕生以來(lái),各領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無(wú)人機(jī)早期主要用于執(zhí)行軍事活動(dòng)的任務(wù),開始無(wú)人機(jī)主要作為靶機(jī)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(chǎng)上扮演實(shí)戰(zhàn)武器的角色被美國(guó)應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,之后隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國(guó)的關(guān)注[4]。隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的不斷發(fā)展無(wú)人機(jī)種類也越來(lái)越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機(jī)式和旋翼式無(wú)人機(jī)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]察打一體無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 張建華,趙晨皓,呂誠(chéng)中. 飛航導(dǎo)彈. 2018(02)
[2]無(wú)人機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢(shì)及前沿技術(shù)動(dòng)向[J]. 孫健,倪訓(xùn)友. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(09)
[3]無(wú)人機(jī)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(qiáng)的無(wú)人機(jī)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(bào). 2017(03)
[5]淺談植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 蔣智超,劉朝宇. 新疆農(nóng)機(jī)化. 2016(02)
[6]一種小型無(wú)人機(jī)無(wú)源目標(biāo)定位方法及精度分析[J]. 徐誠(chéng),黃大慶,孔繁鏘. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]無(wú)人機(jī)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(jìn)擴(kuò)展卡爾曼濾波的單站無(wú)源定位算法[J]. 馬凌,蔣外文,張肖霞. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(10)
[9]一種機(jī)載單站對(duì)固定目標(biāo)的無(wú)源定位方法[J]. 張卓然,葉廣強(qiáng),劉華偉. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(02)
[10]機(jī)載光電成像平臺(tái)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(bào). 2015(01)
博士論文
[1]機(jī)載光電平臺(tái)穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王宣.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
碩士論文
[1]無(wú)人機(jī)視覺(jué)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(jué)的無(wú)人機(jī)檢測(cè)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(jī)器視覺(jué)的四旋冀無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[4]旋翼無(wú)人機(jī)跟蹤地面移動(dòng)目標(biāo)的視覺(jué)控制[D]. 姜運(yùn)宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]無(wú)人機(jī)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(wú)人直升機(jī)視覺(jué)定位與跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張志飛.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):2980516
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全球鷹無(wú)人機(jī)
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無(wú)人機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動(dòng)靈活、隱蔽性強(qiáng)、價(jià)格低廉、無(wú)需考慮傷亡等優(yōu)勢(shì)[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來(lái)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(jìn),無(wú)人機(jī)成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)在英國(guó)誕生以來(lái),各領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無(wú)人機(jī)早期主要用于執(zhí)行軍事活動(dòng)的任務(wù),開始無(wú)人機(jī)主要作為靶機(jī)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(chǎng)上扮演實(shí)戰(zhàn)武器的角色被美國(guó)應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,之后隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國(guó)的關(guān)注[4]。隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的不斷發(fā)展無(wú)人機(jī)種類也越來(lái)越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機(jī)式和旋翼式無(wú)人機(jī)。
第 1 章 緒 論1.1 研究課題的目的與意義無(wú)人機(jī)以其獨(dú)有的機(jī)動(dòng)靈活、隱蔽性強(qiáng)、價(jià)格低廉、無(wú)需考慮傷亡等優(yōu)勢(shì)[1]博得了世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域的普遍關(guān)注。近年來(lái)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(jìn),無(wú)人機(jī)成本不斷降低、智能化程度不斷提高[2],無(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)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(wú)人機(jī)在英國(guó)誕生以來(lái),各領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的重視度不斷提高,無(wú)人機(jī)早期主要用于執(zhí)行軍事活動(dòng)的任務(wù),開始無(wú)人機(jī)主要作為靶機(jī)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(chǎng)上扮演實(shí)戰(zhàn)武器的角色被美國(guó)應(yīng)用于越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,之后隨著無(wú)人機(jī)在軍事行動(dòng)中的卓越表現(xiàn)引起了世界各國(guó)的關(guān)注[4]。隨著無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的不斷發(fā)展無(wú)人機(jī)種類也越來(lái)越繁多,根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為固定翼式、直升機(jī)式和旋翼式無(wú)人機(jī)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]察打一體無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 張建華,趙晨皓,呂誠(chéng)中. 飛航導(dǎo)彈. 2018(02)
[2]無(wú)人機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展態(tài)勢(shì)及前沿技術(shù)動(dòng)向[J]. 孫健,倪訓(xùn)友. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(09)
[3]無(wú)人機(jī)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(qiáng)的無(wú)人機(jī)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(bào). 2017(03)
[5]淺談植保無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 蔣智超,劉朝宇. 新疆農(nóng)機(jī)化. 2016(02)
[6]一種小型無(wú)人機(jī)無(wú)源目標(biāo)定位方法及精度分析[J]. 徐誠(chéng),黃大慶,孔繁鏘. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]無(wú)人機(jī)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(jìn)擴(kuò)展卡爾曼濾波的單站無(wú)源定位算法[J]. 馬凌,蔣外文,張肖霞. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(10)
[9]一種機(jī)載單站對(duì)固定目標(biāo)的無(wú)源定位方法[J]. 張卓然,葉廣強(qiáng),劉華偉. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(02)
[10]機(jī)載光電成像平臺(tái)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(bào). 2015(01)
博士論文
[1]機(jī)載光電平臺(tái)穩(wěn)定跟蹤系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王宣.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
碩士論文
[1]無(wú)人機(jī)視覺(jué)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(jué)的無(wú)人機(jī)檢測(cè)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(jī)器視覺(jué)的四旋冀無(wú)人機(jī)定點(diǎn)著陸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李永健.華南理工大學(xué) 2015
[4]旋翼無(wú)人機(jī)跟蹤地面移動(dòng)目標(biāo)的視覺(jué)控制[D]. 姜運(yùn)宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]無(wú)人機(jī)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(wú)人直升機(jī)視覺(jué)定位與跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張志飛.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):2980516
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