| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-34页 |
| ·无人飞行机器人 | 第15-19页 |
| ·无人飞行机器人概述 | 第15-16页 |
| ·无人飞行机器人特点及意义 | 第16-17页 |
| ·无人飞行机器人分类 | 第17-19页 |
| ·四旋翼无人飞行机器人 | 第19-23页 |
| ·四旋翼简介及发展历程 | 第19-22页 |
| ·微小型四旋翼无人飞行机器人优势与应用 | 第22-23页 |
| ·无人飞行机器人位姿估计与导航 | 第23-27页 |
| ·无人飞行机器人位姿估计 | 第23页 |
| ·机器人定位与导航问题 | 第23-25页 |
| ·无人飞行机器人定位与导航 | 第25-27页 |
| ·基于视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计与导航 | 第27-29页 |
| ·基于微小型四旋翼无人飞行机器人平台的难点 | 第27页 |
| ·选用视觉传感器 | 第27-28页 |
| ·基于视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计 | 第28页 |
| ·基于视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位与导航 | 第28-29页 |
| ·本文主要工作 | 第29-32页 |
| ·基于视觉传感器的方案选择 | 第29-30页 |
| ·基于外部视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计 | 第30-31页 |
| ·基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计和悬停 | 第31页 |
| ·基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位和导航 | 第31-32页 |
| ·本文结构安排 | 第32-34页 |
| 第二章 基于视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计与导航研究现状 | 第34-54页 |
| ·基于外部视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计现状 | 第34-38页 |
| ·基于彩色标签或LEDs的外部视觉位姿估计 | 第34-36页 |
| ·基于外观模型匹配的方法 | 第36-37页 |
| ·基于运动捕捉系统的方法 | 第37-38页 |
| ·基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计与悬停 | 第38-47页 |
| ·基于机载视觉的绝对位姿估计 | 第38-42页 |
| ·基于机载视觉的相对位姿估计 | 第42-44页 |
| ·机载视觉和其它传感器结合的位姿估计方法 | 第44-45页 |
| ·基于机载视觉的悬停 | 第45-47页 |
| ·基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位和导航 | 第47-54页 |
| ·传统的定位与导航问题SLAM的主要方法 | 第47-48页 |
| ·基于机载视觉的定位和导航问题Visual SLAM的主要方法 | 第48-50页 |
| ·基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位导航研究现状 | 第50-54页 |
| 第三章 基于外部视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计 | 第54-87页 |
| ·本章概述 | 第54-55页 |
| ·基于外部视觉的室外位姿估计系统硬件介绍 | 第55-57页 |
| ·微小型四旋翼无人飞行机器人硬件系统 | 第55-56页 |
| ·Stingray F-125B/C高精度工业相机 | 第56页 |
| ·完整的基于外部视觉的室外环境下位姿估计系统 | 第56-57页 |
| ·基于视觉的检测与跟踪 | 第57-64页 |
| ·视觉特征的选择 | 第57-58页 |
| ·视觉检测与跟踪 | 第58-64页 |
| ·基于外部视觉的初步位置估计 | 第64-66页 |
| ·相关坐标系介绍 | 第64页 |
| ·初步位置估计 | 第64-66页 |
| ·不同观测情况及问题提出 | 第66-68页 |
| ·微小型四旋翼不同的观测情况 | 第66-67页 |
| ·问题提出及描述 | 第67-68页 |
| ·完整观测情况下的位姿估计 | 第68-76页 |
| ·误差函数的选择 | 第68-70页 |
| ·共面四点的位姿估计问题 | 第70-72页 |
| ·我们的EMRPP算法 | 第72-73页 |
| ·实验结果 | 第73-76页 |
| ·部分观测情况下的位姿估计 | 第76-80页 |
| ·多传感器数据同步 | 第76-77页 |
| ·我们的IMU+3P和IMU+2P算法 | 第77-78页 |
| ·实验结果 | 第78-80页 |
| ·综合的鲁棒精确的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计算法 | 第80-85页 |
| ·综合的鲁棒精确的位姿估计算法 | 第80-81页 |
| ·综合位姿估计实验结果 | 第81-85页 |
| ·本章小结 | 第85-87页 |
| 第四章 基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计及悬停 | 第87-120页 |
| ·本章概述 | 第87页 |
| ·新机架及新硬件说明 | 第87-88页 |
| ·问题描述及相关理论基础 | 第88-91页 |
| ·摄像机模型 | 第88-89页 |
| ·PnP问题 | 第89-91页 |
| ·机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人指定位置自主降落 | 第91-101页 |
| ·基于机载视觉的定点降落问题 | 第91页 |
| ·相关坐标系介绍及传感器同步 | 第91-92页 |
| ·目标空间误差及RPP算法 | 第92-94页 |
| ·我们的基于平面地标的鲁棒位姿估计EIRPP算法 | 第94-98页 |
| ·实验结果 | 第98-101页 |
| ·自然环境特征 | 第101-103页 |
| ·特征点检测与描述子 | 第101-103页 |
| ·基于GPU加速 | 第103页 |
| ·基于特征匹配的快速精确运动估计算法及悬停 | 第103-110页 |
| ·相关坐标系及传感器同步 | 第103-104页 |
| ·基于BRISK的特征匹配算法 | 第104-105页 |
| ·基于投票算法的快速初步估计 | 第105-106页 |
| ·利用IMU信息的进一步精确运动估计 | 第106-108页 |
| ·基于BRISK的快速运动估计算法实现悬停 | 第108页 |
| ·实际实验结果 | 第108-110页 |
| ·基于自然环境特征的微小型四旋翼无人飞行机器人位姿估计 | 第110-119页 |
| ·相关坐标系及传感器同步 | 第110-111页 |
| ·基于GPU加速的SURF | 第111页 |
| ·初始化问题及尺度估计 | 第111-113页 |
| ·基于IMU+3P算法的快速位姿估计 | 第113-114页 |
| ·获得鲁棒精确的位姿估计 | 第114-115页 |
| ·实验结果 | 第115-119页 |
| ·本章小结 | 第119-120页 |
| 第五章 基于机载视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位与导航 | 第120-138页 |
| ·本章概述 | 第120-121页 |
| ·基于机载单目视觉的微小型四旋翼无人飞行机器人定位与导航系统 | 第121-130页 |
| ·研究动机与应用背景 | 第121-122页 |
| ·系统硬件框架及坐标系介绍 | 第122-123页 |
| ·微小型四旋翼无人飞行机器人单目视觉定位导航系统框架 | 第123-126页 |
| ·基于GPU加速的SURF | 第126页 |
| ·基于特征匹配结果的初步运动估计 | 第126-127页 |
| ·多尺度的运动判决 | 第127-128页 |
| ·初始化问题及单目视觉的绝对尺度估计 | 第128页 |
| ·特征点选择及RANSAC | 第128-129页 |
| ·基于视觉和IMU的位姿估计 | 第129页 |
| ·局部光束平差等方法进行结果优化 | 第129-130页 |
| ·基于单目视觉的微小型四旋翼定位导航系统完整流程图 | 第130页 |
| ·实验结果 | 第130-137页 |
| ·运动估计及位姿估计实验结果 | 第130-131页 |
| ·单目视觉定位导航系统实际实验结果 | 第131-137页 |
| ·本章小结 | 第137-138页 |
| 第六章 总结与展望 | 第138-141页 |
| ·论文工作总结 | 第138-139页 |
| ·展望 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第153页 |
