[发明专利]基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法及系统

权利要求书

1.一种基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法，包括以下步骤：

S1：无人机启动飞行后依据RTK定位飞至目标位置点，利用机载摄像机对标记点进行图像拍摄；

S2：对拍摄图像进行预处理以及检测识别标记点，判断标记点是否在图像范围，如果标记点不在范围内，利用RTK进行重新定位，直至标记点出现在图像中；

S3：将识别出标记点的当前图像与具有标记点的区域特征图像进行匹配，计算当前图像的偏移量，若偏移量在预先设定的阈值范围内，则无人机无需调整当前位姿；若偏移量超过预先设定的阈值，则无人机进行摄像头方位角的调整，直至满足偏移量小于预先设定的阈值。

2.根据权利要求1所述的基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法，其特征在于，在步骤S2中，图像预处理及检测标记点具体步骤包括：

S2.1：彩色图像RGB分解，通过RGB多通道检测当前拍摄图像中带有颜色的标记点；

S2.2：二值化处理，对RGB分解后的彩色图像进行二值化；

S2.3：边缘检测，检测二值化处理后的图像边缘，识别出标记点的形状。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法，其特征在于，所述标记点位于标志物上、带有颜色并具有形状。

4.根据权利要求1所述的基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法，其特征在于，步骤S3中，所述识别出标记点的当前图像与具有目标点的区域特征图像进行匹配的具体步骤包括：

假设识别出标记点的当前图像的长为x_max，宽为y_max，选取当前图像中包含标记点的区域特征图像f(x,y)，当前图像为g(x',y')，两点进行图像相关运算：

其中表示f(x,y)与g(x',y')在(x',y')做点对点的乘法运算，h(x',y')即为相关函数的分布，其值越大，表示相关程度越高。

5.根据权利要求4所述的基于图像辅助定位的无人机位姿调整方法，其特征在于，步骤S3中，计算当前图像的偏移量的具体步骤包括：

假设x'＝x'₀,y'＝y'₀时h最大，则判断是最大相关的，进行偏移量计算x_v＝x_m-x'₀，y_s＝y_m-y′₀；

假设预先设置的阈值大小为v,s，若|x_v|≤v,|y_s|≤s则说明拍摄的位置在预设的位置范围内，则无人机无需调整当前位姿，否则，进行摄像头方位角调整。

6.一种基于图像辅助定位的无人机位姿调整系统，采用权利要求1至5任一项所述的无人机位姿调整方法，其特征在于，主要包括：

RTK定位模块，用于导航无人机飞至目标位置点；

图像拍摄模块，用于对标记点进行图像拍摄；

图像处理模块，对所述图像拍摄模块拍摄的图像进行图像预处理；

图像识别模块，对所述图像处理模块输出的图像检测识别标记点，判断标记点是否在图像范围；

结果分析模块，通过将识别出标记点的当前图像与具有目标点的标准图像进行匹配，计算当前图像的偏移量并进行结果分析。

7.根据权利要求6所述的基于图像辅助定位的无人机位姿调整系统，其特征在于，所述结果分析模块的分析过程为：

若偏移量在预先设定的阈值范围内，则无人机无需调整当前位姿；若偏移量超过预先设定的阈值，则利用RTK定位模块对无人机云台进行位姿调整。