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专利号: 2020101164324
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,无人机通过移动网络链路将获取到的视频序列传回到地面跟踪控制系统;地面跟踪控制系统在传回的第一帧视频序列中选择要跟踪的目标;然后对目标进行特征学习得到跟踪模板;通过跟踪模板和下一帧的视频序列计算预估目标在下一帧视频序列中的位置;计算前后两帧目标质心的矢量差,将矢量差作为无人机控制系统的输入通过移动网络链路传递给无人机的机载板来控制无人机跟踪目标飞行。

2.根据权利要求1所述的一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:S1:通过固定在无人机上的摄像机获取视频序列;

S2:通过4G链路将获取到的视频序列传回到地面跟踪控制系统;

S3:通过地面跟踪控制系统在传回的第一帧视频序列中选择要跟踪的目标;

S4:地面跟踪控制系统对目标进行特征学习得到跟踪模板;

S5:通过步骤S4中得到的跟踪模板和下一帧的视频序列计算预估目标在下一帧视频序列中的位置,即目标质心在图像中的位置;

S6:通过步骤S5中得到的目标位置,计算前后两帧目标质心的矢量差;

S7:将步骤S6中得到的矢量差作为无人机控制系统的输入通过4G链路传递给无人机的机载板来控制无人机跟踪目标飞行;

S8:把步骤S5中预测的目标作为新的目标,然后返回步骤S4;

S9:重复步骤S5~S8继续跟踪目标,直到视频序列终止。

3.根据权利要求2所述的一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S2具体包括:S21:在机载板上移植网卡驱动,使其连上移动网络;

S22:将移动网卡插入记载版,然后进行拨号联网,连上移动网络;

S23:摄像头获取的视频序列将被机载板通过4G网络传回到地面跟控制系统中。

4.根据权利要求2所述的一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S4具体包括:S41:提取视频序列的HOG特征和CN特征得到目标样本z;

S42:计算找到与目标样本z输出响应最大的滤波器,即目标跟踪模板,跟踪模板的计算公式如下:其中,F是输入图像,G是输出响应。

5.根据权利要求2所述的一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S5具体包括:S51:将上一帧得到的目标区域进行循环移位得到大量的待检测区域;

S52:使用待检测区域和跟踪模板计算得到最大响应的即为目标当前帧的目标位置。

6.根据权利要求2所述的一种无人机目标跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S7具体包括:S71:将步骤S6中计算得到的矢量差作为控制指令通过移动网络传递给无人机的机载板;

S72:传递到机载板中的矢量差p作为无人机PID控制的输入控制量,控制无人机跟随目标飞行;无人机位置控制公式如下:其中,m是无人机的质量, 是无人机4个电机提供的升力之和,Kf是无人机阻力,Kp是比列控制参数,v是无人机速度。