[发明专利]一种基于图像显著性的无人机自主着陆目标检测方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到无人机的设计领域，特指一种基于图像显著性的无人机自主着陆目标检测方法。

背景技术

无人机具有无人员伤亡风险、成本低、重量轻、机动性好、隐蔽能力强等显著特点，因此其发展受到许多国家的高度重视。因此，无人机自主着陆是未来无人机系统发展的必然趋势之一，而高精度的自主导航定位技术是实现无人机自主着陆回收的关键。随着计算机视觉与摄像测量的交叉发展，把计算机视觉应用到无人机着陆过程中，发展出来的基于视觉信息的导航技术，成为新的研究热点。基于视觉引导着陆的无人机自主着陆技术迫切解决了无人机安全回收的问题。无人机检测技术在视觉引导技术中起着重要作用。为了实现无人机的自主着陆，首先需要通过摄像机捕获无人机的图像序列，如何设计鲁棒性好、识别度高、快速的识别检测算法，是决定无人机自主降落效能的关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可实现无人机快速检测定位、准确度和可靠性好的基于图像显著性的无人机自主着陆目标检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于图像显著性的无人机自主着陆目标检测方法，其步骤为：

(1)无人机显著性检测；对于采集的无人机飞行图像数据I(i,j)，从频域变换角度，利用离散余弦变换实现显著性区域的检测；即，输入：无人机飞行序列图I；输出：无人机显著性图像I_{num_SIG}；

(2)无人机图像位置获取；在显著性图像中实现对无人机的定位，即，输入：无人机显著序列图I_{num_SIG}，阈值δ；输出：无人机图像序列坐标(x_{num_out},y_{num_out})。

作为本发明的进一步改进：所述步骤(1)的具体步骤为：

(1.1)进行离散余弦变化变换；对第num张无人机飞行图I_num的三个通道分别进行离散余弦变换，得到每个通道的DCT处理结果I_{num_a},a＝1,2,3：

其中，飞行图像数据I(i,j)I_{num_a}(i,j)为一幅m×n的无人机飞行的第a个通道的离散数字图像，

然后，对三个通道取平均运算：

得到第num张无人机飞行图I_num的DCT处理结果I_{num_DCT}；

(1.2)对于变换后的图像进行符号运算，筛选出感兴趣的区域；即根据下式对图像I_{num_DCT}进行符号运算得到符号运算结果图I_{num_SIGN}：

(1.3)进行离散余弦反变换变换，将筛选后后的图像变换到原来的形式；即，根据下式对符号运算结果图I_{num_SIGN}的三个通道分别进行离散余弦反变换，得到IDCT处理结果I_{num_a_IDCT}：

(1.4)进行高斯卷积运算，对变换后的图像进行平滑操作；即，根据下式对I_{num_IDCT}三个通道分别作方差为σ的高斯平滑，得到显著图图I_{num_SIG}：

I_{num_a_SIG}(i,j,σ)＝I_{num_a_IDCT}(i,j)*G(i,j,σ)

其中，σ为高斯核方差参数。

作为本发明的进一步改进：所述步骤(2)的具体步骤为：

(2.1)像素筛选；即根据下式对显著图序列进行阈值为δ的像素筛选操作，得到筛选后的图像I_{num_δ}；

(2.2)图像位置解算；即，根据下式对图像I_{num_δ}中的坐标(x_i,y_j)作无人机图像位置结算操作，得到无人机的图像坐标(x_{num_out},y_{num_out})：

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的基于图像显著性的无人机自主着陆目标检测方法，能对采集的无人机飞行序列进行无人机的检测，从而获取无人机的位置，引导无人机准确着陆，最终可完全实现无人机快速检测定位，且准确度和可靠性好。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图。