[发明专利]一种嵌入式机载红外图像视觉导航定位方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式机载红外图像视觉导航定位方法，包括步骤一：读取摄像头采集到的红外原始图像f(x,y)，利用背景抑制算法对图像进行处理，得到校正后的图像f₁(x,y)；步骤二：对校正后的图像f₁(x,y)分别进行单帧目标检测和帧间目标检测，将检测结果综合判断，得到最终的检测结果图像f₂(x,y)；根据相机系与图像系映射关系及毫米波雷达测距结果得到目标点在相机系内的坐标(x_c,y_c,z_c)；根据机体系与相机系存在默认的坐标转换矩阵T，可得目标在机体系内的坐标(x_b,y_b,z_b)，本发明的有益效果是：提高了图像质量以方便后期定位、避免了高频噪声的影响、目标定位更加精准。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种嵌入式机载红外图像视 觉导航定位方法。

背景技术

随着小型无人机行业的快速发展，黑飞无人机在威胁公众安全、 侵犯公众隐私、干扰重大活动等方面的不良案例越来越多，未来很有 可能成为人们日常生活及大型活动的重大威胁源，以此对低空安防提 出了迫切的需求，通过对黑飞无人机的探测定位实现预警、防御和管 控具有十分重要的现实意义。

目前主要基于地基或车载平台实现一定空域范围内黑飞无人机 的探测发现，常见的方法有雷达探测、光学探测、声音探测、无源侦 察探测等。但对于地基平台或者车载平台来说，存在两个缺点：1) 由于黑飞无人机一般飞行高度较低，导致在进行远距离探测时，黑飞 无人机与各种探测系统形成的探测角度非常小，且易受建筑物遮挡影 响，因此基于地基或车载平台的探测系统的探测距离非常有限；2) 基于地基平台或者车载平台进行探测定位时，需要同时测量黑飞无人 机的俯仰角和方位角，测量结果不够准确；3)单个地基无源侦察探测 系统只能测向不能定位，多个地基无源侦察系统能够定位，但是布站 不便，应用场景受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式机载红外图像视觉导航定位方 法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种嵌入式机载红外图像视觉定位方法,包括以下步骤：

步骤一：读取摄像头采集到的红外原始图像f(x,y)，利用背景抑 制算法对图像进行处理，得到校正后的图像f₁(x,y)；

步骤二：利用不同检测算法对不同虚警的抑制作用效果，具体是 对校正后的图像f₁(x,y)分别进行单帧目标检测和帧间目标检测，将检 测结果综合判断，得到最终的检测结果图像f₂(x,y)；

步骤三：读取检测结果图像f₂(x,y)，其中(x_t,y_t)为图像中检测到 的目标质心坐标位置，根据相机系与图像系映射关系及毫米波雷达测 距结果得到目标点在相机系内的坐标(x_c,y_c,z_c)；

步骤四：由于相机与无人机存在固联关系，机体系与相机系存在 默认的坐标转换矩阵T，可得目标在机体系内的坐标(x_b,y_b,z_b)。

优选的，所述步骤一中的背景抑制过程具体如下：

a、采用中值滤波对红外原始图像f(x,y)进行平滑及噪声消除， 对滤波模板下的对应像素进行灰度值排序并求取中值，将中值赋给当 前模板的中心像素，用这种方式得到预处理图像f′(x,y)；其目的是为 了更多的保护图像边缘和细节信息，起到质量提高和特征增强的效果；