一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法技术

本发明专利技术涉及一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，该方法包括如下步骤：(1)设计嵌套正方形地标；(2)无人机降落过程实时采集地标图像；(3)提取地标图像中的嵌套正方形轮廓信息；(4)根据嵌套正方形轮廓信息确定无人机与地标的相对位置并生成追踪控制指令；(5)根据跟踪控制指令控制无人机降落。与现有技术相比，本发明专利技术考虑了无人机因高度变化或水平位移丢失视野以及图像运算导致相对位姿滞后的问题，降落精度高，可靠性好。

A UAV landing method based on nested square visual information

【技术实现步骤摘要】
一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法
本专利技术涉及一种基于视觉信息的无人机降落方法，尤其是涉及一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法。
技术介绍
无人机最早被用于军事作战，在侦查、监视、情报搜集的方面发挥了重要作用。随着科技进步，无人机还被广泛应用于石油、农业、海洋等领域。在某些应用场景中，无人机必须能执行自主降落，这也是当前无人机技术发展面临的挑战之一。传统的无人机降落方式采用GPS定位(GlobalPositioningSystem,全球定位系统)，但是小型无人机的GPS精度通常为米级，无法满足降落高精度的要求，当GPS信号不好时，效果不理想。为了提高无人机的降落精度，现有很多研究利用视觉信息辅助降落。这种降落方式将视觉标识置于降落平台上，利用机载计算机和云台相机实现视觉辅助降落。该方式成本低易实现，但应用在无人机降落过程中也存在一定的局限，主要体现在如下两个方面：其一，机载计算机运算能力有限，检测地标频率低造成位姿迟滞，无法实现实时检测。例如采用AprilTags视觉基准系统实现自主降落的方法时，机载A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)设计嵌套正方形地标；/n(2)无人机降落过程实时采集地标图像；/n(3)提取地标图像中的嵌套正方形轮廓信息；/n(4)根据嵌套正方形轮廓信息确定无人机与地标的相对位置并生成追踪控制指令；/n(5)根据跟踪控制指令控制无人机降落。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)设计嵌套正方形地标；
(2)无人机降落过程实时采集地标图像；
(3)提取地标图像中的嵌套正方形轮廓信息；
(4)根据嵌套正方形轮廓信息确定无人机与地标的相对位置并生成追踪控制指令；
(5)根据跟踪控制指令控制无人机降落。


2.根据权利要求1所述的一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，步骤(1)中嵌套正方形地标具体为：包括嵌套设置且中心点重合的多层正方形图案，由外向内嵌套的正方形图案面积逐个减小，且各正方形图案的间隔距离不等。


3.根据权利要求2所述的一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，步骤(3)中具体为：
当无人机飞行高度高于上限值时，检测地标图像中嵌套正方形的外部数层正方形，并提取正方形轮廓信息；
当无人机飞行高度低于下限值时，检测地标图像中嵌套正方形的内部数层正方形，并提取正方形轮廓信息；
当无人机飞行高度于上限值和上限值之间时，检测地标图像中嵌套正方形的所有正方形，并提取正方形轮廓信息。


4.根据权利要求3所述的一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，无人机飞行高度低于下限值时还根据无人机下降高度逐步减少检测的内部数层正方形轮廓信息的层数。


5.根据权利要求3所述的一种基于嵌套正方形视觉信息的无人机降落方法，其特征在于，无人机飞行高度通过地标图像中最外层正方形像素边长确定，对应的无人机飞行高度的上限值对应有一个最外层正方形像素边长最小值，无人机飞行高度的下限值对应有一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫东，吴治鑫，韩鹏，姚瑞文，陆宇，张爱东，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31