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《吉林大学》 2009年
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基于视觉的微小型四旋翼飞行器位姿估计研究与实现

刘晓杰  
【摘要】: 在近地面复杂环境中,利用视觉技术来为微小型四旋翼飞行器自主导航飞行控制系统提供所需飞行状态参数问题,一直都是无人机领域内的研究热点之一。 本文以微小型四旋翼飞行器为研究对象,从推导与建立其位姿控制的数学模型入手,对基于视觉的微小型四旋翼飞行器的位姿参数估计方法进行了研究与探讨。在实验室环境中,提出了视觉位姿参数估计工程处理方法。它采用联合基色动态统计的自适应阈值分割法来对视觉图像进行预处理,并利用投影与小波变换的联合方法来提取目标图像的特征信息,从而减小了其计算时间和计算复杂度,提高了视觉图像工程处理的实时性。在此基础上,研制出微小型四旋翼飞行器飞行控制系统与视觉位姿参数估计系统的软硬件平台。以此平台为基础,在微小型四旋翼飞行器空中稳定悬停飞行时,对其飞行姿态参数的估计进行了仿真实验。 研究结果表明:本文所建立的微小型四旋翼飞行器位姿控制的数学模型精确有效,为微小型四旋翼飞行器系统软硬件平台的研制提供了有价值的理论基础。论文所提出的图像处理方法,从实际工程应用层面上保证了嵌入式DSP视觉位姿参数估计系统的实时性,解决了基于视觉的微小型四旋翼飞行器位姿估计的难题。它可为近地面复杂环境中基于视觉的自主导航飞行提供参考。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:V249

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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7 黄文静;四旋翼无人飞行器智能控制系统[D];西安科技大学;2017年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘晓杰;基于视觉的微小型四旋翼飞行器位姿估计研究与实现[D];吉林大学;2009年
【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 本报记者 薛亚芳;微小型创业孕育“小老板”[N];人才市场报;2005年
8 本报记者  李予阳 王晋 徐立京 许跃芝;扭住就业谋发展[N];经济日报;2006年
9 宋原立;微小型餐饮店整治方案将出台[N];人民政协报;2014年
10 陈丽娜 吴云林;肿瘤诊断的关键是精确识别微小型癌变[N];健康报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓杰;基于视觉的微小型四旋翼飞行器位姿估计研究与实现[D];吉林大学;2009年
2 李国中;微小型安全系统关键技术研究[D];北京理工大学;2016年
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4 李忠新;精密复杂微小型构件车铣复合加工技术研究[D];北京理工大学;2014年
5 李月;空中抛撒的微小型多机器人抗冲击设计与协同控制[D];北京理工大学;2015年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏哲宇;一种微小型四旋翼飞行器控制系统的设计与开发[D];东北大学;2012年
2 姜宁翔;一种微小型反作用飞轮控制器设计与实现[D];国防科学技术大学;2016年
3 顾钊源;基于粒子滤波的微小型移动机器人红外定位方法研究[D];郑州大学;2018年
4 路小燕;基于自适应扩展卡尔曼滤波的微小型航姿系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2018年
5 施纯启;微小型无人机飞行控制系统的研究与设计[D];福州大学;2015年
6 李钉;典型复杂异型微小型结构件的加工工艺研究[D];北京理工大学;2016年
7 刘立平;微小型零件精密装配中的接触控制及误差分析[D];大连理工大学;2012年
8 王林;微小型零件的夹持技术及微应力装配研究[D];大连理工大学;2010年
9 李金伟;微小型粘性泵的内部流动基础研究[D];清华大学;2005年
10 程新宇;基于机器视觉的微小型零件精密装配研究[D];大连理工大学;2008年
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