[发明专利]一种基于单目视觉的无人机自主着陆方法、系统及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及视觉导航技术领域，尤其涉及一种基于单目视觉的无人机自主着陆方法、系统及电子设备。

背景技术

在军事航空领域，具有自主着陆能力的无人机是目前研究的热点，无人机自主着陆对导航的精度和速度以及可靠性提出了很高的要求。目前无人机自主着陆导航主要分为两类：基于卫星GPS的导航和基于视觉的导航。基于GPS的导航使用方便，但在战时将会完全失效；基于视觉的自主导航，可以减少无人机着陆过程中对外界信号的依赖，使无人机着陆具有更高的自主性。

现有技术中，无人机自主着陆技术主要是基于跑道两侧白线的检测，常用的几类方法有：Hough变换、Radon变换和线段聚类等。其中，线段聚类方法容易受噪声干扰，用于无人机导航可靠性不够；Hough变换与Radon变换很相似，都是将图像平面的点变换到参数空间，区别在于前者是直线参数变换的离散形式，直接应用在二值图像上；而后者是直线参数变换的连续形式，直接应用在灰度图像。

然而，申请人通过长期的实践发现，现有技术中采用的上述方法中，Hough变换速度较快，但是精度不高，Radon变换精度较高，但实时性较差，达不到无人机对实时导航速度的要求。

由此可知，现有技术中无人机着陆方法存在定位精度不高的技术问题，因此提供一种无人机自主着陆的方法显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例提供一种基于单目视觉的无人机自主着陆方法、系统及电子设备，用以解决现有技术中无人机着陆方法存在定位精度不高的技术问题。

本发明公开了

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明公开的一种基于单目视觉的无人机自主着陆的方法，首先根据预先获取的航拍图像，获得高斯金字塔图像；并对所述高斯金字塔图像进行边缘检测，获得边缘图像；然后采用粗尺度霍夫变换方法从所述边缘图像中获得第一直线和第二直线；对所述第一直线和所述第二直线采用选择性迭代的随机抽样一致性算法获得第三直线和第四直线，根据所述第三直线和所述第四直线，获得所述无人机的着陆参数，以使所述无人机进行自主着陆。上述方法中，首先通过高斯金字塔加速算法根据预先获取的航拍图像，获得高斯金字塔图像，可以提高实时性，并对无人机采用粗尺度霍夫变换方法从所述边缘图像中获得第一直线和第二直线，从而提高霍夫变换速度，并且采用选择性迭代的随机抽样一致性算法对霍夫变换得到的直线进行处理，提高直线的定位精度，从而获取精确的着陆参数，从而使所述无人机进行自主着陆，解决了现有技术中无人机着陆方法存在的定位精度不高的技术问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种基于单目视觉的无人机自主着陆的方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种基于单目视觉的无人机自主着陆的系统的结构图；

图3为本发明实施例中粗尺度霍夫变换的相关参数的几何解释的图；

图4为本发明实施例中采用粗尺度霍夫变换方法得出的第三直线和第四直线的原理图；

图5为本发明实施例中无人机旋转及平移到跑道正上空的示意图；

图6为本发明实施例中提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于单目视觉的无人机自主着陆方法、系统及电子设备，用以解决现有技术中无人机着陆方法存在定位精度不高的技术问题。

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：

首先通过高斯金字塔加速算法根据预先获取的航拍图像，获得高斯金字塔图像，可以提高实时性，并对无人机采用粗尺度霍夫变换方法从所述边缘图像中获得第一直线和第二直线，从而提高霍夫变换速度，并且采用选择性迭代的随机抽样一致性算法对霍夫变换得到的直线进行处理，提高直线的定位精度，从而获取精确的着陆参数，从而使所述无人机进行自主着陆，解决了现有技术中无人机着陆方法存在的定位精度不高的技术问题。