[发明专利]一种利用灰色预测模型的视觉伺服控制方法及系统

权利要求书

1.一种利用灰色预测模型的视觉伺服控制方法，其特征在于，包括：

获取无人机的机载图像采集装置采集的目标实际位置以及与所述目标实际位置相对应的期望位置；

根据所述目标实际位置与所述期望位置计算输出偏差值；

通过灰色预测模块得到无人机下一步状态的预测值；所述灰色预测模块包括GM(1,1)模型，所述GM(1,1)模型通过调节因子进行位置精度预测；

将所述输出偏差值与所述预测值进行比较得到预测误差，根据预测误差对无人机进行控制。

2.如权利要求1所述的利用灰色预测模型的视觉伺服控制方法，其特征在于，还包括控制无人机飞行的姿态、角度及速度的控制参量。

3.如权利要求2所述的利用灰色预测模型的视觉伺服控制方法，其特征在于，根据所述目标实际位置与所述期望位置计算输出偏差值之后还包括视觉伺服控制，所述视觉伺服控制包括：

获取无人机飞行的所述目标实际位置与所述期望位置的图像特征误差，建立图像特征误差与速度的伺服关系；

采用位置控制器根据伺服关系计算出速度控制律，通过速度控制律得到期望姿态；

通过滑模控制进行无人机的姿态跟踪控制。

4.一种利用灰色预测模型的视觉伺服控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，获取无人机的机载图像采集装置采集的目标实际位置以及与所述目标实际位置相对应的期望位置；

计算模块，根据所述目标实际位置与所述期望位置计算输出偏差值；

预测模块，通过灰色预测模块得到无人机下一步状态的预测值；所述灰色预测模块包括GM(1,1)模型，所述GM(1,1)模型通过调节因子进行位置精度预测；

比较模块，将所述输出偏差值与所述预测值进行比较得到预测误差，根据预测误差对无人机进行控制。

5.一种视觉伺服控制系统，其特征在于，包括：

无人机系统，用于采集图像和对所述采集的图像进行预处理，将采集图像信号回传，控制信号的传输；

地面站系统，用于处理和显示回传的采集图像，控制无人机到目标位置，对目标实际位置图象与期望位置图象的误差进行视觉伺服控制,通过灰色预测模块提前控制误差；所述灰色预测模块包括GM(1,1)模型，所述GM(1,1)模型通过调节因子进行位置精度预测；

终端系统，用于对无人机控制指令的控制管理。

6.如权利要求5所述的视觉伺服控制系统，其特征在于，所述地面站系统包括：

灰色预测模块，用于得到无人机下一步状态的预测值；

视觉伺服模块，用于建立基于图像和跟踪期望位置之间的关系，利用成像测量法直接控制无人机；

图像处理单元，用于对图像进行清晰度配置，可以利用视觉处理器对图像进行预处理；

数据存储管理单元，用于对回传的视频图像在地面站中显示和存储；

目标位置跟踪及控制单元,用于向无人机系统下达指令，控制无人机到目标位置。

7.如权利要求6所述的视觉伺服控制系统，其特征在于，所述无人机系统包括：

图像采集处理模块，通过移动的机器视觉系统采集图像信息并回传到地面站；

无线通讯传输模块，用于地面站与无人机之间的通讯，采集图像信号的回传，控制信号的实时传输，使地面站能够实时清楚作业现场的状况，实现对无人机的有效控制。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有可执行指令，所述可执行指令被执行时执行如权利要求1-3任一项所述的方法。