无人机目标定位的仿真方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种无人机目标定位的仿真方法及装置，涉及目标定位技术领域。其中，方法包括：在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像；对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标；获取所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息；以及基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。根据本发明专利技术实施例的无人机目标定位的仿真方法，提高了无人机目标定位的仿真结果的准确性，并且减少实际测试成本，提高算法落地的可能性。

【技术实现步骤摘要】
无人机目标定位的仿真方法及装置
本专利技术涉及目标定位
，具体涉及一种无人机目标定位的仿真方法及装置。
技术介绍
目前，常用无人机来对地面目标进行探测和跟踪。无人机的飞行条件比较苛刻，同时，飞行过程中需要飞手的配合。在新算法开发时，若不经过完整系统验证，直接通过无人机进行真机测试，一旦飞机摔坏或者损坏到周围环境，将造成巨大经济损失。无人机进行真机测试时所发生的故障都是不可逆的，实验条件也难以复现，故障原因很难分析清楚。并且，常常需要耗费飞手的时间和精力来操作无人机，浪费人力和物力。无人机仿真系统作为一个比较新颖的领域，可以把算法逻辑层会出现的错误提前排除在外，是算法开发的一个必要过程。相关技术中，常用MATLAB实现无人机仿真。MATLAB仿真是一种非实时、离线的仿真方法。这种仿真侧重的是局部控制、避障、跟踪等算法本身的效果，没有涉及到传感器获取数据的阶段。仿真输入是人为给定的数据，并且无人机的数学模型与真实模型也有一定差距。这降低了算法仿真的准确性，同时延长了算法开发的时间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种无人机目标定位的仿真方法，该仿真方法无需人为输入数据，同时，该仿真方法采用的无人机模型和光电吊舱模型与真实模型一致，从而提高了无人机目标定位的仿真结果的准确性，并且减少实际测试成本，提高算法落地的可能性。根据本专利技术的一方面，提供一种无人机目标定位的仿真方法，在三维仿真环境中搭建无人机模型，所述无人机目标定位的仿真方法，包括：在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像；对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标；获取所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息；以及基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。优选地，所述的无人机目标定位的仿真方法，还包括：获取所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的位置真值；比较所述位置真值和所述仿真值，以确定所述第一目标的地理位置的仿真误差。优选地，所述在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像，包括：在所述光电吊舱模型采集的多个图像中选出所述待定位的第一目标；基于核相关滤波算法跟踪程序跟踪所述第一目标；以及在所述无人机模型搭载的所述光电吊舱模型实时采集所述第一图像的过程中，实时调整所述无人机模型和所述光电吊舱模型的所述状态信息，使得所述第一图像包括所述第一目标。优选地，所述对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标，包括：将所述第一图像进行图像格式转化，得到第二图像；在跨平台的计算机视觉库中，对所述第二图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标。优选地，所述基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值，包括：基于所述像素坐标和所述状态信息，对所述第一目标在所述第一图像中的所述像素坐标进行坐标系变换，得到所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。优选地，所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息，包括：无人机模型的位置、无人机模型的姿态、光电吊舱模型的位置和光电吊舱模型的姿态。根据本专利技术的另一方面，提供一种无人机目标定位的仿真装置，包括：图像采集模块，用于实时采集包括待定位的第一目标的第一图像；图像处理模块，用于对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标；数据获取模块，用于实时获取所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息；以及计算模块，用于基于所述像素坐标和所述状态信息，实时仿真计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。优选地，所述的无人机目标定位的仿真装置，还包括：跟踪模块，用于通过核相关滤波算法跟踪程序实时跟踪所述第一目标，实时得到所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的位置真值；比较模块，用于比较所述位置真值和所述仿真值，以确定所述无人机模型定位所述第一目标的地理位置的仿真误差。优选地，所述实时采集包括待定位的第一目标的第一图像，包括：在实时采集的多个图像中选出所述待定位的第一目标；基于核相关滤波算法跟踪程序跟踪所述第一目标；以及在实时采集所述第一图像的过程中，实时调整所述无人机模型和所述光电吊舱模型的所述状态信息，使得所述第一图像包括所述第一目标。优选地，所述对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标，包括：将所述第一图像进行图像格式转化，得到第二图像；在跨平台的计算机视觉库中，对所述第二图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标。优选地，所述基于所述像素坐标和所述状态信息，实时仿真计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值，包括：基于所述像素坐标和所述状态信息，对所述第一目标在所述第一图像中的所述像素坐标进行坐标系变换，实时计算得到所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。优选地，所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息，包括：无人机模型的位置、无人机模型的姿态、光电吊舱模型的位置和光电吊舱模型的姿态。根据本专利技术的又一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被执行时实现如上所述的无人机目标定位的仿真方法。根据本专利技术的再一方面，提供一种无人机目标定位的仿真控制装置，包括：存储器，用于存储计算机指令；处理器，耦合到所述存储器，所述处理器被配置为基于所述存储器存储的计算机指令执行实现如上所述的无人机目标定位的仿真方法。本专利技术的一个实施例具有以下优点或有益效果：该无人机目标定位的仿真是一个完整闭环的实时性仿真，无需人为输入数据，使得仿真系统逻辑性完整。并且该仿真方法采用的无人机模型和光电吊舱模型与真实模型一致，从而提高了无人机目标定位的仿真结果的准确性。三维仿真环境中的第一目标的地理位置的位置真值和仿真值都能直接获取，便于比较该第一目标的位置真值和仿真值，以确定第一目标的地理位置的仿真误差。分析该仿真误差，对关于无人机目标定位的算法的参数进行调整优化。从而缩短了关于无人机目标定位的算法的开发时间，并且减少实际测试成本，提高算法落地的可能性。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出本专利技术的一个实施例的无人机目标定位的仿真方法的流程示意图。图2a示出本专利技术的一个实施例的光电吊舱模型的结构示意图。图2b示出本专利技术的一个实施例的无人机模型的结构示意图。图3示出本专利技术的一个实施例的无人机目标定位的仿真方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，在三维仿真环境中搭建无人机模型，所述无人机目标定位的仿真方法，包括：/n在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像；/n对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标；/n获取所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息；以及/n基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，在三维仿真环境中搭建无人机模型，所述无人机目标定位的仿真方法，包括：
在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像；
对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标；
获取所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息；以及
基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。


2.根据权利要求1所述的无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，还包括：
获取所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的位置真值；
比较所述位置真值和所述仿真值，以确定所述第一目标的地理位置的仿真误差。


3.根据权利要求2所述的无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，所述在所述无人机模型飞行时，通过其上搭载的光电吊舱模型采集包括待定位的第一目标的第一图像，包括：
在所述光电吊舱模型采集的多个图像中选出所述待定位的第一目标；
基于核相关滤波算法跟踪程序跟踪所述第一目标；以及
在所述无人机模型搭载的所述光电吊舱模型实时采集所述第一图像的过程中，实时调整所述无人机模型和所述光电吊舱模型的所述状态信息，使得所述第一图像包括所述第一目标。


4.根据权利要求3所述的无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，所述对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标，包括：
将所述第一图像进行图像格式转化，得到第二图像；
在跨平台的计算机视觉库中，对所述第二图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标。


5.根据权利要求4所述的无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，所述基于所述像素坐标和所述状态信息，计算所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值，包括：
基于所述像素坐标和所述状态信息，对所述第一目标在所述第一图像中的所述像素坐标进行坐标系变换，得到所述第一目标在所述三维仿真环境中的地理位置的仿真值。


6.根据权利要求5所述的无人机目标定位的仿真方法，其特征在于，所述无人机模型和所述光电吊舱模型的状态信息，包括：无人机模型的位置、无人机模型的姿态、光电吊舱模型的位置和光电吊舱模型的姿态。


7.一种无人机目标定位的仿真装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，用于实时采集包括待定位的第一目标的第一图像；
图像处理模块，用于对所述第一图像进行图像处理，得到所述第一目标在所述第一图像中的像素坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇楠，
申请(专利权)人：北京京邦达贸易有限公司，北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11