基于日盲区紫外成像的机器视觉定位算法研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdfasdf32111
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着无人机相关技术的不断发展与进步,无人机在军事领域以及民用领域发挥越来越重要的作用,而无人机的着陆引导工作一直是研究热点之一。本文通过研究国内外基于机器视觉的无人机着陆引导方法以及日盲区紫外成像技术的特点,提出将220~280nm的日盲区紫外波段用于机器视觉定位实现,进行了基于日盲区紫外成像的机器视觉定位算法研究。本文首先介绍了日盲区紫外在大气中的传播特性以及利用紫外探测器进行紫外微光检测的技术原理;而后从能量传递的角度推导了紫外光源在大气透过率和紫外探测器灵敏度两个因素影响下的传播距离;而后利用低压汞灯作为紫外光源,利用其253.65nm波长的放射谱线,并配合窄带滤光片来滤除杂散波段;然后设计了“主”型信标图案,通过灰度重心法进行光斑的中心提取。随后基于摄像机透视投影变换以及N点透视问题模型(Perspective N Point Problem),建立了相对位姿求解模型,找到特征点及其像点之间的坐标转换关系。通过建立“主”型信标中10组特征点之间的关系,利用奇异值分解SVD进行位姿参数初值的求解,然后建立重投影误差模型利用Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化,得到相机相对于信标的精确位姿参数。然后,本论文选用德州仪器的高性能双核处理芯片TMS320DM6467T作为核心处理器搭建嵌入式数据处理平台用于定位设备的实现,实现了定位设备的小型化、便携式等特点。首先进行软件环境的搭建,通过裁剪嵌入式Linux内核来提高系统性能;然后研究POSIX线程标准来搭建整个软件框架,设计了图像/视频的采集、显示、存储等线程;而后通过研究Linux设备驱动模型以及V4L2视频设备驱动,实现了可见光和紫外双通道视频的采集、显示;最后通过光学配准以及像素补偿方法实现了可见光背景与紫外信标图像的双光路图像融合功能。最后进行验证性实验,用于验证定位算法的有效性和嵌入式数据处理系统的性能。系统通过半仿真实验,通过测量系统与紫外信标之间的相对位姿来进行定位算法的验证。在80米范围内的不同角度、不同距离拍摄多张信标的图像,经计算,系统的距离定位相对精度能够达到5‰,距离越近精度越高,角度定位绝对精度优于1°,能够满足无人机的着陆引导需求。由于日盲区紫外成像背景简单,基于日盲区紫外的定位算法既发挥了机器视觉定位算法精度高的特点,又体现了紫外成像的优势,图像处理简单、鲁棒性高。非常适合于低能见度条件下的无人机的着陆引导、船舶靠岸等需要精确定位的场景。
其他文献
城市道路交叉口是城市道路系统的重要组成部分,是城市道路上各类交通汇合、转换、通过的地点,是管理、组织道路各类交通的控制点。在整个道路网中,交叉口成为通行能力与交通
本文以原型-模型翻译理论的"适合"与"忠实"的翻译标准作为理论支撑,探究文学创作的初始本质,即对物质世界和精神世界的客观描绘。作者身为模拟者,只有站在读者需求的角度考虑
巴拉基列夫作为俄罗斯民族乐派中重要的作曲家、钢琴家、音乐活动家、指挥家,他对俄罗斯乃至世界音乐的贡献都是不容忽视的。巴拉基列夫的创作理念一方面扎根于俄罗斯本土音乐传统,致力弘扬本民族音乐文化;另一方面,他广罗世界各地民间音乐元素,并以此作为革新音乐的法宝。他的音乐作品既有鲜明的俄罗斯特性,又展现出多样的异域色彩。《伊斯拉美》是巴拉基列夫的钢琴独奏曲中最为著名的一首,因此笔者选取其作为论文展开的主题
大学生心理健康教育的有效途径主要有:科学化构建心理健康教育课程;加强心理健康教育师资队伍建设;将心理健康教育渗透到课堂教学中;充分发挥高校心理健康教育机构的效能;建
目的:心脏手术目前已作为常规手术在全球广泛开展,且微创心脏外科发展迅速,右胸小切口心脏手术技术不断完善,已在各大心血管中心逐步推广。部分此类手术包含右心房径路的操作
就业是最大民生,大学生是国家最宝贵的人才资源,如何使这些最宝贵的、潜在的人才资源转化为人力资本,推动我国经济发展和社会进步。人力资源服务公司应站在大学生、企业和高
本文的研究表明,典籍英译的标准其实是适合与忠实,这种翻译标准给译者在英译典籍过程中的权限提供了很大的空间,译者并不是被动模拟,而是基于忠实基础上的主动模拟。
黑龙江是资源大省,需要大量的物流技术人才,尤其需要实践能力强的应用型物流高级人才。物流产业在我国最近几年发展非常快,物流人才紧缺,尤其对于资源大省,经济落后的黑龙江
以某高速公路匝道桥为研究的主要对象,采用三种加固方案对该匝道桥进行了加固,并通过有限元软件对加固后的桥梁进行建模分析,分别验算了正截面、斜截面的承载力以及梁体的最
随着经济的发展,人们的生活水平大幅提升,越来越追求高品质的健康生活,茶叶作为21世纪公认的健康品,受到越来越多人的青睐,茶叶消费市场竞争日益激烈。企业若想要提高市场竞