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微小型无人直升机航拍动态阴影检测研究

刘晋苏  
【摘要】: 微小型无人直升机具备体积轻小、成本低廉、飞行方式灵活等优点,在军事和民用领域中应用广泛。执行各类应用任务时,视觉导航系统都是微小型无人直升机系统的重要组成部分。阴影是一种常见的图像降质现象,在微小型无人直升机视觉系统的航拍图像中普遍存在。对航拍动态阴影的有效检测不仅可为目标识别排除干扰,也有利于揭示微小型无人直升机所处的三维场景信息,从而辅助其进行环境感知和视觉导航。 针对微小型无人直升机低负载、低成本的限制,以及适应变化环境、适应运动拍摄场景的算法要求,本文设计并实现了一套微小型无人直升机航拍动态阴影检测系统,具体工作包括: 1)设计并搭建低负载、低成本的微小型无人直升机航拍动态阴影检测软硬件系统框架。 2)设计一套基于半监督学习策略的航拍动态阴影检测方法,本方法在分析阴影特征集特点的基础上,提取两个独立的阴影特征;对现有Co-EM策略加以改进,实现单帧图像的阴影检测;根据无人机运动特点,提出基于样本参数传递的在线检测模型。 3)搭建动态阴影检测算法实现软件平台。 4)在真实的微小型无人直升机系统上对本文的航拍动态阴影检测方法进行实验,通过与目前典型的阴影检测方法进行实验结果对比分析,验证了本系统的有效性和优势。


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