[发明专利]基于视觉信息的无人飞行器自主着陆的姿态参数估算方法

摘要

一种基于视觉信息的无人飞行器自主着陆的姿态参数估算方法，包括以下步骤：1)假设无人飞行器沿着直线下滑，对于单目视觉信息，基于时间处理计算运动矢量、估计膨胀中心，根据几何灭点模型估计俯仰角；2)利用双目立体视觉信息，基于特征点匹配形成稀疏的视差图，进一步估计UAV到地面特征点的深度信息，结合俯仰角参数，通过摄像机坐标到世界坐标的转换获得UAV相对地面的高度；3)建立无人飞行器运动模型，基于Kalman滤波进一步提高UAV高度参数估计精度。本发明提供一种有效提高可靠性的基于视觉信息的无人飞行器自主着陆的姿态参数估算方法。

主权项

1、一种基于视觉信息的无人飞行器自主着陆姿态参数估算方法，其特征在于：所述估算方法包括以下步骤：1)俯仰角估计：设置双目摄像机与无人飞行器的机体平行，摄像机坐标系与无人飞行器的坐标系重合，假设无人飞行器沿着直线下滑，无人飞行器位于在离地面高H′的位置，其飞行方向与地面成α角，俯仰角α通过公式(1)求得：上式中，fp为摄像机的焦距，H为FOVC点和C点之间的距离，L为FOE点和FOVC点之间的距离，FOVC是摄像机视野区EF的中心，FOE为膨胀中心，C点是像平面内FOE点和FOVC点连线与平面B的灭线的交点；2)深度估计：采用双目立体视觉方法测量摄像机到地面特征点的深度，从双目图像中找到匹配点，形成视差图，根据公式(2)求出深度参数Yc＝bfc/D (2)其中，Yc是深度，b是两个摄像机之间的基线长度，fc是摄像机的焦距，D是双目视差。