一种无人机定位及速度估计方法技术

本发明专利技术公开一种无人机定位及速度估计方法，包括无人机，所述无人机上安装有摄像机和交汇测量系统，所述交汇测量系统包括两个性能相同且对称安装在所述摄像机两侧的面阵CCD，两个所述面阵CCD以摄像机主光轴为对称轴；本发明专利技术利用光流和相机自动变焦技术相结合，在无GPS的情况下，可以实现无人机的自主定位以及测量水平方向和竖直方向的位移；采用面阵CCD图像经小波变换后获取的图像边缘特征和CCD交汇测距原理，并利用小波变换具有的良好多尺度分辨能力和边缘图像的内、外标量特征，较好地解决面目标中目标点的确定。解决面目标中目标点的确定。解决面目标中目标点的确定。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机定位及速度估计方法


[0001]本专利技术属于无人机定位
，尤其涉及一种无人机定位及速度估计方法。

技术介绍

[0002]通常情况下无人机主要依赖于GPS惯性组合导航，而在丛林、城市楼宇、室内等环境中，由于GPS信号受到干扰或遮挡，导致无人机难以定位或定位不稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种无人机定位及速度估计方法，旨在解决上述存在的问题。
[0004]本专利技术是这样实现的，一种无人机定位及速度估计方法，包括无人机，所述无人机上安装有摄像机和交汇测量系统，所述交汇测量系统包括两个性能相同且对称安装在所述摄像机两侧的面阵CCD，两个所述面阵CCD以摄像机主光轴为对称轴，具体包括以下步骤：S1：随机选取无人机飞行的参照物，在无人机飞行过程中，获取无人机摄像头采集到不同时刻的两帧图像，其中，两帧图像均包含参照物且像素灰度相同；S2：利用光流法计算两帧图像中像素点的位移，得到光流向量，进而计算出无人机的水平位移；S3：选择摄像机主光轴与地面交点作为目标点；S4：在第一时刻，获取两侧面阵CCD上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机定位及速度估计方法，包括无人机，所述无人机上安装有摄像机和交汇测量系统，所述交汇测量系统包括两个性能相同且对称安装在所述摄像机两侧的面阵CCD，两个所述面阵CCD以摄像机主光轴为对称轴，其特征在于，具体包括以下步骤：S1：随机选取无人机飞行的参照物，在无人机飞行过程中，获取无人机摄像头采集到不同时刻的两帧图像，其中，两帧图像均包含参照物且像素灰度相同；S2：利用光流法计算两帧图像中像素点的位移，得到光流向量，进而计算出无人机的水平位移；S3：选择摄像机主光轴与地面交点作为目标点；S4：在第一时刻，获取两侧面阵CCD上的图像，根据小波变换的时频局域化特征和多尺度分析，提取图像边缘特征，确定目标点在图像上的位置，计算得到无人机与目标点之间的实际高度；S5：在第二时刻，摄像机自动对焦后，获取两侧面阵CCD上的图像，根据小波变换的时频局域化特征和多尺度分析，提取图像边缘特征，确定目标点在图像上的位置，计算得到无人机与目标点之间的实际高度；S6：将两次获取的实际高度进行计算，得到无人机竖直方向的位移；S7：根据无人机单位时间内前后两次相对位置偏移，计算出无人机的飞行速度；依据无人机前一时刻的定位数据，以及无人机的水平位移和竖直位移，计算出无人机当前时刻的定位数据。2.根据权利要求1所述的一种无人机定位及速度估计方法，其特征在于，在步骤S2中，由于两帧图像像素灰度相同，得到：其中，I(x，y，t）表示像素点在时间dt后移动到第二帧图像（x+dx,y+dy）的位置，采用泰勒级数对两边进行展开，消去相同的项，得到如下方程：其中：，上述为光流方程，f
x
和f
y
表示图像的梯度，f
t
表示时间梯度；由于参照物内所有点都具有相同的运动，利用3X3邻域中9个点具有相同运动，得到9个光流方程，采用最小二乘法进行拟合求...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫双齐，王根，
申请(专利权)人：成都铂贝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：