【技术实现步骤摘要】
一种基于同心圆视觉标识的多旋翼无人机自主降落方法
本专利技术属于无人机
，特别涉及到一种基于同心圆视觉标识的多旋翼无人机自主降落方法。
技术介绍
近年来，多旋翼无人机广泛应用于军用和民用领域，如军事侦查、环境监测、灾害救援、影视航拍等。多旋翼无人机通常由电池供电，续航能力有限，经常需要更换电池，这使得无人机需要频繁降落在特定区域。通常情况下，多旋翼无人机的降落区域可以是地面空地或者移动平台上(如移动机器人或者无人车顶部)。多旋翼无人机的自主降落方式有两种，一种是依赖GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)定位，一种是依靠视觉标识辅助定位。GPS定位误差一般在米级，这种降落方式比较适合降落在GPS信号较好且降落面积较大的区域，而GPS-RTK(GPS-Real-timekinematic，一种采用载波相位动态实时差分的定位方法)的定位误差虽然可以达到厘米级别，但由于其需要额外架设基站且价格昂贵，使得此类方法难以普及。而基于视觉标识的多旋翼无人机降落方法，视觉标识是打印在纸上并且张贴在目标顶部，价格低廉且易于实现，因此一直受到研究者...
【技术保护点】
1.一种基于同心圆视觉标识的多旋翼无人机自主降落方法，其特征在于，步骤如下：(1)同心圆视觉标识的设计与编码同心圆视觉标识主要由三部分组成：m个同心圆、两条穿过圆心的直线和正方形探测标识；其中，同心圆的个数m根据机载云台相机分辨率以及移动平台的大小设定，相邻同心圆的直径尺寸按照n:n+2，n≥1的奇数，的比例规律依次设定；两条穿过圆心的直线长度等于最大同心圆的直径，直线间的夹角θ∈(80°,100°)，两条直线与每个同心圆均有四个交点，以交点为中心设置正方形探测标识；正方形探测标识列表库包含多种形态的正方形探测标识，其中，每一种正方形探测标识内部由N×N个小正方形组成，小正...
【技术特征摘要】
1.一种基于同心圆视觉标识的多旋翼无人机自主降落方法，其特征在于，步骤如下：(1)同心圆视觉标识的设计与编码同心圆视觉标识主要由三部分组成：m个同心圆、两条穿过圆心的直线和正方形探测标识；其中，同心圆的个数m根据机载云台相机分辨率以及移动平台的大小设定，相邻同心圆的直径尺寸按照n:n+2，n≥1的奇数，的比例规律依次设定；两条穿过圆心的直线长度等于最大同心圆的直径，直线间的夹角θ∈(80°,100°)，两条直线与每个同心圆均有四个交点，以交点为中心设置正方形探测标识；正方形探测标识列表库包含多种形态的正方形探测标识，其中，每一种正方形探测标识内部由N×N个小正方形组成，小正方形分为黑色、白色两类，由二维矩阵A[N][N]表示，其中，A[i][j]分别对应第i行第j列的小正方形；当小正方形为黑色时，A[i][j]值为0，当小正方形为白色时，A[i][j]值为1；每个正方形探测标识中的小正方形以数值的形式按照一定的规律储存在正方形探测标识列表库中，不同的排列规律代表正方形探测标识的编号id以及其所在的同心圆的半径R；(2)同心圆视觉标识的检测与定位(2.1)对机载云台相机进行标定，获得机载云台相机的内外参数和畸变参数，同时对机载云台相机和多旋翼无人机进行联合标定，获得机载云台相机相对于多旋翼无人机机体重心的位姿；(2.2)选取同心圆视觉标识并打印到纸上，然后平整地贴在移动平台上；(2.3)通过机载云台相机获取包含同心圆视觉标识的图像，依次对图像进行高斯滤波去除噪声、Canny算子边缘检测、灰度化处理；(2.4)通过透视变换，结合正方形探测标识的分布，将机载云台相机视野中的同心圆视觉标识校正为标准的同心圆视觉标识；(2.5)利用霍夫变换检测同心圆视觉标识中的相交直线，直线的交点即为同心圆的圆心；通过霍夫变换识别出同心圆视觉标识中直径最大的圆，然后利用同心圆各个圆之间的比例关系，循环使用霍夫变换，将同心圆视觉标识中其它的圆一一检测出来，得到同心圆视觉标识的轮廓；(2.6)对正方形探测标识进行解码：通过读取到的0或1的个数和排列规律，与正方形探测标识库进行比对，获取当下正方形探测标识的编号id，以及正方形探测标识对应的同心圆的半径Ri，其中，按逆时针方向左上角、左下角、右下角、右上角对应的id分别标记为1、2、3、4；通过分析任意3个编号id的排列顺序，确定同心圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：庄严，邓贺，闫飞，何国建，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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