[发明专利]基于双目视觉的无人机空中自主加油快速对接导航方法

摘要

基于双目视觉的无人机空中自主加油快速对接导航方法，涉及机器视觉与图像处理。利用带有滤光片的双目摄像机系统对带有光学标志灯的加油锥套同时进行拍摄，获得左右两幅图像；对左右两幅图像分别依次进行灰度化、二值化、中值滤波处理后，采用区域生长法查找并标记左右两幅图像中的所有连通区域，再求取每个连通区域质心作为特征点；采用改进haar小波变换对所有特征点进行描述，获得所有特征点的描述向量，再采用最小欧氏距离法对左右图像的特征点进行匹配，得左右图像的特征点对；利用双目视觉原理计算特征点的三维坐标，并采用最小二乘法对三维坐标进行空间圆的拟合，获得加油锥套的端面圆曲线，再通过计算获得该圆的圆心、法向量和半径。

主权项

1.基于双目视觉的无人机空中自主加油快速对接导航方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)利用带有滤光片的双目摄像机系统对带有光学标志灯的加油锥套同时进行拍摄，获得左右两幅图像；所述利用带有滤光片的双目摄像机系统对带有光学标志灯的加油锥套同时进行拍摄，获得左右两幅图像的具体方法为：/n(1)将相同型号的两台摄像机分别固定在无人机的左右两侧，调整好角度，组成双目视觉系统，并对该双目视觉系统采用张正友标定法进行标定，得到该双目视觉系统的内部参数和外部参数，然后分别在左右摄像机的镜头上安装只允许单一颜色通过的滤光片；/n(2)在加油机加油锥套的圆周边上安装光学标志灯，该光学标志灯的发光颜色与安装在摄像机上的滤光片所允许通过的颜色相同；/n(3)用步骤(1)中所述的双目视觉系统对步骤(2)中所述的加油锥套进行拍照，获得左右两幅图像；/n2)对左右两幅图像分别依次进行灰度化、二值化、中值滤波处理后，采用区域生长法查找并标记左右两幅图像中的所有连通区域，再求取每个连通区域质心作为特征点；所述对左右两幅图像分别依次进行灰度化、二值化、中值滤波处理后，采用区域生长法查找并标记左右两幅图像中的所有连通区域，再求取每个连通区域质心作为特征点的具体方法为：/n(1)对步骤1)第(3)部分中所获得的左右两幅图像分别依次进行灰度化、二值化及中值滤波图像处理；/n(2)对经过步骤2)第(1)部分后的二值图像采用区域生长法进行连通区域查找及标记，然后计算所有连通区域的质心，计算方法如下：/n