一種基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法，其步驟為：(1)無人機顯著性檢測；對于采集的無人機飛行圖像數(shù)據(jù)I(i,j)，從頻域變換角度，利用離散余弦變換實現(xiàn)顯著性區(qū)域的檢測；即，輸入：無人機飛行序列圖I；輸出：無人機顯著性圖像Inum_SIG；(2)無人機圖像位置獲取；在顯著性圖像中實現(xiàn)對無人機的定位，即，輸入：無人機顯著序列圖Inum_SIG，閾值δ；輸出：無人機圖像序列坐標(biāo)(xnum_out,ynum_out)。本發(fā)明具有可實現(xiàn)無人機快速檢測定位、準(zhǔn)確度和可靠性好等優(yōu)點。
【專利說明】一種基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及到無人機的設(shè)計領(lǐng)域，特指一種基于圖像顯著性的無人機自主著 陸目標(biāo)檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 無人機具有無人員傷亡風(fēng)險、成本低、重量輕、機動性好、隱蔽能力強等顯著特點， 因此其發(fā)展受到許多國家的高度重視。因此，無人機自主著陸是未來無人機系統(tǒng)發(fā)展的必 然趨勢之一，而高精度的自主導(dǎo)航定位技術(shù)是實現(xiàn)無人機自主著陸回收的關(guān)鍵。隨著計算 機視覺與攝像測量的交叉發(fā)展，把計算機視覺應(yīng)用到無人機著陸過程中，發(fā)展出來的基于 視覺信息的導(dǎo)航技術(shù)，成為新的研究熱點。基于視覺引導(dǎo)著陸的無人機自主著陸技術(shù)迫切 解決了無人機安全回收的問題。無人機檢測技術(shù)在視覺引導(dǎo)技術(shù)中起著重要作用。為了實 現(xiàn)無人機的自主著陸，首先需要通過攝像機捕獲無人機的圖像序列，如何設(shè)計魯棒性好、識 別度高、快速的識別檢測算法，是決定無人機自主降落效能的關(guān)鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種可實現(xiàn)無人機快速檢測定位、準(zhǔn)確度和可靠性好的基于圖像顯著性的無人機自主著陸目 標(biāo)檢測方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005] -種基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法，其步驟為：
[0006] (1)無人機顯著性檢測；對于采集的無人機飛行圖像數(shù)據(jù)I (i，j)，從頻域變換角 度，利用離散余弦變換實現(xiàn)顯著性區(qū)域的檢測；即，輸入：無人機飛行序列圖I;輸出：無人 機顯著性圖像Inum_Sre ;
[0007] (2)無人機圖像位置獲??；在顯著性圖像中實現(xiàn)對無人機的定位，S卩，輸入：無人 機顯著序列圖Inmusrc，閾值S ;輸出：無人機圖像序列坐標(biāo)（Xnmi ^ynmi tjut)t5
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟（1)的具體步驟為：
[0009] (I. 1)進(jìn)行離散余弦變化變換；對第num張無人機飛行圖Inmi的三個通道分別進(jìn)行 離散余弦變換，得到每個通道的DCT處理結(jié)果Inum a，a = 1，2, 3 :

【權(quán)利要求】
1. 一種基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法，其特征在于，步驟為： (1) 無人機顯著性檢測；對于采集的無人機飛行圖像數(shù)據(jù)I(i，j)，從頻域變換角度，利 用離散余弦變換實現(xiàn)顯著性區(qū)域的檢測；即，輸入：無人機飛行序列圖I;輸出：無人機顯著 性圖像Inum_src; (2) 無人機圖像位置獲??；在顯著性圖像中實現(xiàn)對無人機的定位，S卩，輸入：無人機顯 著序列圖，閾值S;輸出：無人機圖像序列坐標(biāo)
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法，其特征在 于，所述步驟（1)的具體步驟為： (1. 1)進(jìn)行離散余弦變化變換；對第num張無人機飛行圖1_的三個通道分別進(jìn)行離散 余弦變換，得到每個通道的DCT處理結(jié)果Inuma，a= 1，2, 3 ;
其中，飛行圖像數(shù)據(jù)Inuffla(i，j)為一幅mXn的無人機飛行的第a個通道的離散數(shù)字圖 像，
然后，對三個通道取平均運算：
得到第num張無人機飛行圖Inum的DCT處理結(jié)果Inum_DCT ; (1. 2)對于變換后的圖像進(jìn)行符號運算，篩選出感興趣的區(qū)域；即根據(jù)下式對圖像IM DCT進(jìn)行符號運算得到符號運算結(jié)果圖Inum_SKN:
(1. 3)進(jìn)行離散余弦反變換變換，將篩選后后的圖像變換到原來的形式；S卩，根據(jù)下式 對符號運算結(jié)果圖InUffl_srcN的三個通道分別進(jìn)行離散余弦反變換，得到IDCT處理結(jié)果Inuma IDCT :
(1. 4)進(jìn)行高斯卷積運算，對變換后的圖像進(jìn)行平滑操作；S卩，根據(jù)下式對IMIDCT三個 通道分別作方差為〇的高斯平滑，得到顯著圖圖Inum_src: Wa-siG(i，j，0 ) =Inum-a-iDCT(i，j)*G(i，j，〇 ) 其中，〇為高斯核方差參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像顯著性的無人機自主著陸目標(biāo)檢測方法，其特征在 于，所述步驟（2)的具體步驟為： (2.1)像素篩選；即根據(jù)下式對顯著圖序列InUfflSrc進(jìn)行閾值為S的像素篩選操作，得 到篩選后的圖像InUD_s ;
(2. 2)圖像位置解算；S卩，根據(jù)下式對圖像IM_S中的坐標(biāo)（Xi，yj)作無人機圖像位置結(jié) 算操作，得到無人機的圖像坐標(biāo):
【文檔編號】G06K9/00GK104408446SQ201410796642
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】胡天江, 馬兆偉, 沈鎰峰, 趙搏欣, 孔維煒, 王祥科, 張代兵, 相曉嘉, 李 杰 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)