[发明专利]一种基于视觉/惯导的无人机避障航点生成方法

摘要

本发明提供一种基于视觉/惯导的无人机避障航点生成方法。首先基于导航信息对图像进行校正；然后判断无人机正前方是否有障碍物；如果前方有障碍物，则基于导航信息和视觉信息生成和选择下一个避障飞行航点，整个过程中并不需要了解图像中每个场景的信息，而只需要对感兴趣区域进行分析，一定程度上降低了障碍检测的难度，同时提高了障碍检测的实时性。

主权项

1.一种基于视觉/惯导的无人机避障航点生成方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)基于导航信息对图像进行校正；(2)给定前方安全碰撞区域的最小像素门限(umin,vmin)；(3)判断无人机正前方是否有障碍物；两幅图像之间代表相同目标的点为两幅图片之间的匹配特征点，假设两张连续图片I_t和I_t‑dt之间的时间间隔为dt，且两幅图片之间的存在N对匹配特征点和其中i＝1,…,N；，则可以计算图片I_t‑dt中的N个匹配特征点的碰撞时间t_i如下：其中(u0,v0)为图像的中心点，即主点坐标；根据公式(2)的结果，在图片It中考虑在最小像素门限范围(umin,vmin)内的特征点，选择其中特征点中碰撞时间最小的值tmin，如果tmin＜T，T为无人机的最小反应时间，则判定前方有障碍物，则转入步骤(4)，重新选择飞行航点；否则不需要更改生成航点；(4)生成新的飞行航点；以主点坐标(u₀,v₀)为中心，以滑动步长为最小像素门限滑动窗(u_min,v_min)在当前获取的整个图像中遍历，每次判断其中是否有匹配特征点，如果有匹配特征点，选择匹配特征点中碰撞时间最小的值t_min，如果t_min≥T，则以该窗口的中心点为航点成像点；如果t_min＜T，则继续滑动，直到找到航点成像点为止；已知新的航点在图像中的航点成像点后，反推出世界坐标系中的飞行航点即新的航点在世界坐标系中的投影