四旋翼无人机具有成本低廉、远程遥控、可垂直起降等优点,能够飞越人员无法到达的区域,在商业领域受到广泛的关注,具有广阔的应用前景。实现无人机自主飞行,使无人机自动进行空中线缆巡逻任务,是无人机在电网企业的重要应用领域。无人机自主定点栖息技术,是无人机实现自主飞行的基本技术。有了自主定点着陆系统,无人机能自主降落到高空建筑物上,白行充电,达到持续自主运作的目标。本文利用开源计算机视觉库(OpenCV),设计与实现了基于机器视觉的定点着陆系统。定点着陆系统采用“无人机／服务器”运行模式。该系统基于四轴飞行器飞行原理,采用了C/C++应用程序开发、OpenCV开源视觉库开发、图像保存与处理、软件工程等相关技术,实现了降落任务的高效运行。四旋翼无人机具有成本低廉、远程遥控、可垂直起降等优点,能够飞越人员无法到达的区域,在商业领域受到广泛的关注,具有广阔的应用前景。实现无人机自主飞行,使无人机自动进行空中线缆巡逻任务,是无人机在电网企业的重要应用领域。而无人机自主定点栖息技术,是无人机实现自主飞行的基本技术。有了自主定点栖息系统,无人机才能自主返航充电,自主降落到高空建筑物上,从而降低能量消耗,达到持续自主运作的目标。本文利用开源计算机视觉库(OpenCV),设计与实现了基于机器视觉的定点着陆系统。定点着陆系统采用“无人机／服务器”运行模式,基于四轴飞行器飞行原理,采用了C/C++应用程序开发、OpenCV开源视觉库开发、图像保存与处理、软件工程等相关技术,实现了降落系统的高效运行。本文的主要工作和贡献如下：1)设计了“无人机／服务器”模式系统的架构。本系统使用无线视频传输协议,把无人机拍到的视频传送到服务器上,利用服务器的运算能力实时计算无人机与标识的相对位置,控制无人机方向。2)运用开源计算机视觉库进行数据的分析处理。处理方案包括彩色图像灰度转化,图像滤波,图像二值化等,增强了视觉定位系统代码的可读性,更加容易维护,也缩短了开发周期。3)采用了椭圆拟合算法进行定点标志的追踪定位。对每个已经被处理的二值化图像,系统先从里面的有效点集中找出所有能找出的闭合轮廓对象。对于每一个对象,系统寻找一个椭圆,使其尽可能地与对象一致。亦即,对于对象的点集,以椭圆方程为模型进行拟合,使某一个椭圆方程上的点与对象点集重合,进而得出椭圆方程的参数,用来表示这个轮廓对象。在从对象中找出半径互成倍数的圆环,最终计算出圆环中心,确定目标。椭圆拟合能够非常迅速地发现数字图像中所有能够用椭圆公式表示的图像对象,并迅速计算出中心点,特别适合多种场合的飞行器定点栖息环境。本文为无人机巡线中的定点着降任务提供了一种精确、实时的实现方案；其运行效果满足了实际应用的需要,达到了设计目标。