1.一種旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng),其特征在于:包括機(jī)載子系統(tǒng)和地面監(jiān)視子系統(tǒng),所述機(jī)載子系統(tǒng)包括視頻采集單元、圖像處理單元和圖傳發(fā)射端,視頻采集單元采集的圖像由圖像處理單元處理后經(jīng)圖傳發(fā)射端發(fā)送到地面監(jiān)視子系統(tǒng);所述地面監(jiān)視子系統(tǒng)包括地面站和與地面站連接的圖傳接收端,所述圖傳接收端與圖傳發(fā)射端通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng),其特征在于:所述視頻采集單元包括相機(jī)和自穩(wěn)定云臺(tái),所述安裝相機(jī)在自穩(wěn)定云臺(tái)上,自穩(wěn)定云臺(tái)保持相機(jī)光軸指向地面并與地面相垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng),其特征在于:所述圖傳接收端與圖傳發(fā)射端之間采用單工通信。
4.權(quán)利要求1所述旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于包括以下步驟:
1)、采用棋格盤標(biāo)定法對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,得到相機(jī)的內(nèi)參數(shù),然后對(duì)相機(jī)采集到的每一幅待識(shí)別的原始圖像進(jìn)行校正去除畸變;
2)、將校正后的原始圖像由YCbCr格式轉(zhuǎn)換成HSV格式;
3)、設(shè)每幅原始圖像中均設(shè)有A色圓形區(qū)域,且A色圓形區(qū)域與周圍場景色彩、大小區(qū)分明顯,然后對(duì)圖像的H、S、V三個(gè)通道采用固定閾值的方式,進(jìn)行二值化處理;
4)、對(duì)二值化后的圖像作形態(tài)學(xué)開運(yùn)算,去掉圖像中的孤立噪點(diǎn),利用種子生長法尋找圖像中所有的連通區(qū)域,其中面積符合設(shè)定閾值大小的連通區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)域,作為潛在目標(biāo);
5)、在同一圖像中多個(gè)相同的目標(biāo)內(nèi)設(shè)置輔助信標(biāo),對(duì)目標(biāo)進(jìn)行區(qū)分并鎖定;
6)、利用改進(jìn)的Hough變換找圓算法確定各目標(biāo)中心;
7)、根據(jù)相機(jī)成像模型完成目標(biāo)位置解算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,包括在所述步驟4)的感興趣區(qū)域去除偽目標(biāo)的步驟:利用目標(biāo)中A色區(qū)域內(nèi)部嵌套B色區(qū)域的特征,執(zhí)行步驟3),對(duì)B色區(qū)域的面積進(jìn)行判斷,符合設(shè)定的閾值大小的為潛在目標(biāo),否則為偽目標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述步驟5)在多個(gè)相同的目標(biāo)內(nèi)設(shè)置輔助信標(biāo)的過程為:對(duì)于由A色圓形區(qū)域內(nèi)部嵌套B色圓形區(qū)域構(gòu)成的多個(gè)相同的感興趣區(qū)域,采用在A色區(qū)域中放置不同形狀、數(shù)量的C色信標(biāo)來輔助區(qū)分,標(biāo)識(shí)多個(gè)相同的目標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任一項(xiàng)所述旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于,所述步驟6)的具體步驟為:
61)、在圓C上選取K、L、M三點(diǎn),KL和LM構(gòu)成兩條不平行的弦,KL和LM的中垂線lKL、lLM相交于圓心O,KO是圓C的半徑;
62)、設(shè)K、L、M三點(diǎn)的坐標(biāo)為K(x1,y1)、L(x2,y2)、M(x3,y3),則由點(diǎn)斜法可知兩條中垂線lKL和lLM的方程分別為:
lKL:y=kKLx+bKL (1)
lLM:y=kLMx+bLM (2)
式中
63)、根據(jù)lKL和lLM的方程可以計(jì)算出圓心坐標(biāo)和圓半徑:
64)、設(shè)邊界點(diǎn)總數(shù)為N個(gè),每一組點(diǎn)用Kij、Lij、Mij表示,每取Q組點(diǎn)視為一個(gè)周期,下標(biāo)i表示周期數(shù)(i∈[1,T]),j表示每個(gè)周期內(nèi)點(diǎn)的組數(shù)(j∈[1,Q]),T值的大小決定了總共選取的點(diǎn)組數(shù);第i個(gè)周期內(nèi)第一組點(diǎn)由初始點(diǎn)Ki、Li、Mi確定,如式如(6);
上式中k為比例系數(shù),且i∈[1,T],k=1。
相鄰點(diǎn)組之間都相差相同的步距值Si,如式(7)所示
式中S1=S2=…=ST=N/8,每個(gè)周期內(nèi)點(diǎn)的組數(shù)Q的取值跟隨N的變化Q=N。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述旋翼無人機(jī)機(jī)載視覺探測與多目標(biāo)定位系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,其特征在于:所述T取值為5。