基于大视场仿生鱼眼的小型无人旋翼机移动目标低空跟踪方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN106530239A

(43)申请公布日2017.03.22

(21)申请号CN201610849181.4

(22)申请日2016.09.24

(71)申请人上海大学

地址200444上海市宝山区上大路99号

(72)发明人李恒宇袁泽峰曹宁丁长权谢少荣罗均

(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)

代理人何文欣

(51)Int.CI

G06T5/00

G06T7/30

G06T7/246

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于大视场仿生鱼眼的小型无人旋

翼机移动目标低空跟踪方法

(57)摘要

本发明涉及无人飞行器技术领域，

尤其是一种基于大视场仿生鱼眼的小型无

人旋翼机移动目标低空跟踪方法。其实现

操作步骤为:（1）标定鱼眼镜头：用单目

镜头标定方法标定鱼眼镜头，得到镜头的

内参跟畸变系数，用于鱼眼镜头采集图像

的畸变矫正；（2）目标视觉追踪：用鱼眼

镜头目标周围小区域畸变矫正后的图像进

行目标特征生成与有哪些信誉好的足球投注网站匹配追踪。该方法

用单目鱼眼镜头进行视觉追踪，采用的算

法策略，巧妙的减少了计算复杂性，解决

了鱼眼镜头的使用局限。同时充分利用了

鱼眼镜头视野广的优点，省去了相机云

台，减少了无人机控制算法的复杂性，达

到很好的追踪效果。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.基于大视场仿生鱼眼的小型无人旋翼机移动目标低空跟踪方法,其特征在于操作步

骤如下:

(1)鱼眼镜头标定:用单目镜头标定方法标定鱼眼镜头,得到镜头的内参跟畸变系数,用

于鱼眼镜头采集图像的畸变矫正;

(2)目标视觉追踪:用鱼眼镜头目标周围小区域畸变矫正后的图像进行目标特征生成

与有哪些信誉好的足球投注网站匹配追踪。

2.根据权利要求1所述的基于大视场仿生鱼眼的小型无人旋翼机移动目标低空跟踪

方法,其特征在于所述步骤(2)中鱼眼镜头追踪方法所采用下列具体步骤:

(2-1)开始算法追踪时手动框选目标;

(2-2)以框选的目标矩形中心像素点为新的矩形中心,长和宽都放大三倍做为新的矩

形长和宽,对放大后的区域进行畸变矫正;

(2-3)在矫正后的图像上原框选的目标矩形范围提取特征,建立目标特征模型;

(2-4)鱼眼镜头采集到下一帧图像时,在当前图像上,上一帧目标所在的区域放大三倍

作为子区域进行畸变矫正,在矫正后的图像上利用上一帧更新后的目标模型判别目

标所在的当前帧区域位置,控制无人机飞行,并提取此帧目标区域特征来更新目标特

征模型;

(2-5)在新的一帧采集到时,循环步骤(2-4),不断的更新目标模型与目标区域,以及要进

行畸变矫正的子图像区域,连续的进行目标跟踪。

说明书

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域,尤其是一种基于大视场仿生鱼眼的小型无人旋翼

机移动目标低空跟踪方法,该方法主要是通过采用一个鱼眼镜头来进行视觉信息采

集与追踪,结合了鱼眼镜头目标区域局部畸变矫正与目标视觉追踪方法,对地面移动

目标进行跟踪监控。通过采用上述算法策略,可以显著减少了算法的计算复杂度,充

分发挥了鱼眼视觉系统的大视场等优点。

技术背景

小型无人旋翼机具有垂直起降、空中悬停、飞行方向机动性性好以及携带方便、隐

蔽性好、启动快、成本低等特点,在现代军事、反恐和民用方面具有广阔的应用前

景,尤其是携带视觉系统后可以作为一个机动灵活的低空制高点,非常适用于对地面

移动目标的监测监控与实时跟踪。为了扩大小型旋翼机的监测监控范围,大多数小

型旋翼机的视觉系统均安装了二维或三维云台伺服系统。然而,在整个监控系统当

中,小型旋翼机、云台以及地面移动目标均发生相对运动,这增加了控制系统的难度。

另外,机载云台的机构装置及硬件系统也增加