[发明专利]一种基于主观与客观结合的无人机视觉防撞方法在审

专利信息
申请号: 201810570734.1 申请日: 2018-06-05
公开(公告)号: CN108873931A 公开(公告)日: 2018-11-23
发明(设计)人: 王长杰;肖鹏飞;唐林波;王亚男 申请(专利权)人: 北京理工雷科电子信息技术有限公司
主分类号: G05D1/10 分类号: G05D1/10
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 李微微;仇蕾安
地址: 100081 北京市海淀区中关*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明公开了一种基于主观与客观结合的无人机视觉防撞方法,采用视觉测距的方法,即直接通过高清相机采集图像,实时进行目标检测、特征点匹配等算法运算,从而实时得到距离数据,能够指导无人机实时做出飞行处理,与目标保持一定安全距离,规避障碍物,从而安全完成任务;同时,以虚拟现实眼镜为终端,实时监测机载双目系统获取的图像数据,通过三维显示让操作人员真实感知周围场景,必要时通过无人机平台控制组件及时干预飞行路径,进一步提高安全性。
搜索关键词: 视觉 防撞 测距 特征点匹配 安全距离 采集图像 飞行路径 高清相机 距离数据 目标检测 平台控制 三维显示 实时监测 双目系统 算法运算 图像数据 虚拟现实 主观 障碍物 感知 眼镜 终端 场景 飞行 干预 安全
【主权项】:
1.一种基于主观与客观结合的无人机视觉防撞方法,其特征在于,包括:在无人机上搭载双目相机,对获得的双目图像进行处理,得到双目成像的三维图像;根据所述双目图像获得无人机与障碍物的距离,并将距离信息传输给无人机的飞控系统,由无人机飞控系统自主避障;将障碍物距离信息加载在所述三维图像上,将三维图像进行视频压缩,将压缩后的视频码流通过无线数据链传输,地面实时接收压缩的视频码流并解压缩,将解压缩的图像数据传输给VR眼镜实现三维显示,由人眼观察实时三维图像及叠加的距离值,在紧急情况下由人工操控无人机实现基于主观的防撞;其中,获得所述双目图像后,当障碍物为电力线时,按照如下方法测距:分别检测双目图像中的电力线;针对双目图像中的一幅图像,在电力线上选择一点P1,根据核线法,确定点P1在双目图像中的另一幅图像中对应的同名点P2;再根据点P1和P2之间的视差,确定电力线与无人机之间的距离;当障碍物为非电力线时:采用基于sift算法的特征点测距法确定障碍物与无人机之间的距离,具体为:A、对双目图像进行高斯滤波和降采样处理,得到高斯金字塔,进而得到差分金字塔;B、针对差分金字塔的每幅图像,获得每个像素点的水平梯度Dxx和垂直梯度Dyy;将水平梯度Dxx与垂直梯度Dyy的乘积小于或等于设定阈值的像素点剔除,完成极值点粗筛选;C、对于完成极值点粗筛选的差分金字塔,进行特征点提取,获得双目图像的特征点;D、针对双目图像中其中一幅,利用分水岭算法对不同目标进行分割;E、将步骤C得到的特征点按照其所属的目标分配给各个目标;F、针对每一个目标,选取部分特征点,并对特征点进行匹配,得到匹配特征点对;利用每对匹配特征点的视差,计算障碍物距离;G、对于每个目标对应的多个障碍物距离进行聚类,得到该目标的距离;将所有目标的最小距离作为最终的障碍物距离,最终发送给飞控系统并在VR眼镜上显示。
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