基于视觉的无人飞行器目标识别与跟踪控制
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 子母机器人技术研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 视觉识别技术研究现状 | 第11-13页 |
| 1.4 论文的主要研究内容 | 第13-15页 |
| 第2章 基于ArUco编码的标记检测与识别 | 第15-32页 |
| 2.1 引言 | 第15页 |
| 2.2 图像预处理 | 第15-22页 |
| 2.2.1 图像高斯平滑处理 | 第15-17页 |
| 2.2.2 图像阈值化 | 第17-19页 |
| 2.2.3 图像边缘检测 | 第19-22页 |
| 2.3 搜索候选标记 | 第22-24页 |
| 2.4 透视变换 | 第24-28页 |
| 2.5 标记解码 | 第28-31页 |
| 2.5.1 基于海明码的ArUco编码 | 第28-30页 |
| 2.5.2 基于海明距离的标记解码 | 第30-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 四旋翼飞行器的跟踪控制 | 第32-41页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 模型坐标系 | 第32-33页 |
| 3.2.1 惯性坐标系 | 第32页 |
| 3.2.2 机体坐标系 | 第32-33页 |
| 3.2.3 摄像机坐标系 | 第33页 |
| 3.3 飞行器的姿态控制 | 第33-37页 |
| 3.3.1 动力装置 | 第33-34页 |
| 3.3.2 悬停控制 | 第34-35页 |
| 3.3.3 升降控制 | 第35页 |
| 3.3.4 俯仰控制 | 第35-36页 |
| 3.3.5 横滚控制 | 第36页 |
| 3.3.6 偏航控制 | 第36-37页 |
| 3.4 飞行器的位置跟踪控制 | 第37-40页 |
| 3.4.1 飞行器跟踪控制路线选择 | 第37-38页 |
| 3.4.2 位置跟踪控制系统的设计 | 第38-39页 |
| 3.4.3 控制状态转换 | 第39-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 系统设计与实现 | 第41-57页 |
| 4.1 引言 | 第41页 |
| 4.2 系统控制层次划分 | 第41-42页 |
| 4.3 硬件系统构建与分析 | 第42-47页 |
| 4.3.1 视觉跟踪系统设计指标 | 第44页 |
| 4.3.2 硬件选型 | 第44-47页 |
| 4.3.3 互连方式 | 第47页 |
| 4.4 软件系统设计与实现 | 第47-56页 |
| 4.4.1 软件系统开发工具 | 第47-48页 |
| 4.4.2 系统软件技术框架 | 第48-49页 |
| 4.4.3 DJI开放协议 | 第49-50页 |
| 4.4.4 标记识别模块设计 | 第50-52页 |
| 4.4.5 图像输入、输出及处理模块设计 | 第52-53页 |
| 4.4.6 飞行器控制模块程序设计 | 第53-55页 |
| 4.4.7 人机交互界面设计 | 第55-56页 |
| 4.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第5章 实验及其结果分析 | 第57-66页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 平台稳定性测试 | 第57-58页 |
| 5.3 静止标记识别测试 | 第58-61页 |
| 5.3.1 正上方不同高度识别率测试 | 第58-60页 |
| 5.3.2 跟踪高度水平识别范围测试 | 第60-61页 |
| 5.4 标记跟踪测试 | 第61-65页 |
| 5.4.1 静止标记跟踪 | 第62-63页 |
| 5.4.2 移动标记跟踪 | 第63-65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 第6章 总结与展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 致谢 | 第71页 |
