無人直升機障礙物檢測與路徑規(guī)劃研究.pdf

1、具有自主飛行能力的小型無人直升機具有重要的軍事、民用和科學(xué)研究價值,其在偵察,航拍,核化污染區(qū)的取樣與監(jiān)控等方面都能發(fā)揮至關(guān)重要的作用,有著廣泛的應(yīng)用前景。本文以小型無人直升機為研究對象,研究無人機在執(zhí)行飛行任務(wù)過程中,對前方環(huán)境尤其是障礙物進行檢測并提供實時的路徑規(guī)劃以避開障礙物繼續(xù)飛行,使得無人機具有靈活的飛行能力而不會局限于同定的飛行環(huán)境和嚴(yán)格的飛行路線。本文主要針對兩部平行放置的光學(xué)攝像頭拍攝的圖像,基于平行雙目視覺原理,定義了

2、以下處理流程來實現(xiàn)障礙物的檢測:圖像預(yù)處理,特征點檢測,特征點匹配,三維重建及障礙物檢測。該五個處理模塊相互獨立,可以比較容易地各自改進更先進的技術(shù)和算法來進行擴展和升級而不影響整個工程的應(yīng)。本文主要采用了高斯濾波器對圖像進行預(yù)處理,利用適合檢測Edge和Corner的Harris算子作為特征點檢測手段,以及基于區(qū)域相關(guān)的松弛法進行特征點匹配,從而完成三維重建,再采用了基于立體分層的點模型進行障礙物檢測和路徑規(guī)劃。最后,本系統(tǒng)將輸出分層