無人機著陸點的地貌分類特征識別技術研究.pdf

1、基于圖像特征識別技術的自主著陸問題是無人機自主飛行領域亟待解決的熱點問題之一。圖像特征識別技術的應用對于降低著陸系統(tǒng)成本和提高無人機的自主性有重要意義。本文以超小型無人旋翼機在低空飛行時所觀測到的自然地貌圖像為研究對象，設定識別環(huán)境為包含草地和公路兩種適應小型無人機著陸地形的復雜地貌環(huán)境，解決無人機在無人工標記的復雜背景環(huán)境下進行自主著陸時對可著陸點的識別問題。
　　具體研究內容包含：圖像預處理，圖像分解，特征識別，匹配聚類和實驗

2、驗證研究等。圖像預處理是對無人機在自主著陸前拍攝到的圖像進行分析，通過對圖像進行剪裁、濾波、灰度化、灰度歸一等預處理算法，實現(xiàn)去除雜波和統(tǒng)一規(guī)格等準備工作；圖像分解是利用多尺度幾何分析方法分解圖像，得到不同方向不同分辨率下的子圖像；特征識別是綜合考慮無人機著陸的實際需要，對圖像進行Hu矩、Zernike矩、紋理三種特征的提取及分析，比較各特征的分布及特性，計算不同子圖特征正確識別的貢獻率，選擇貢獻率最大的若干個特征作為識別的主要判別條件

3、，構建圖像特征分類識別數(shù)據(jù)庫；匹配聚類是通過航拍到的地面圖像與已建立的圖像特征數(shù)據(jù)庫進行粗匹配，確定大范圍的著陸安全區(qū)域，然后利用k-means法的點聚類識別算法對安全區(qū)域內包含的各種地貌進行具體的劃分，實現(xiàn)對各種地貌進行小范圍內的分類識別，最終確定適宜無人機著陸的地點；實驗驗證研究是利用實驗設備對本算法進行仿真驗證，通過理論分析和Matlab實際編程，完成了一個完整的圖像處理軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)了對無人機可著陸點的地貌分類識別。