基于图像的微扑翼飞行器运动检测研究

【摘要】：微扑翼飞行器(FMAV)是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器，它以体积小、重量轻、成本低等特点在国防和民用等领域获得了广泛的应用。微扑翼飞行器的研制本身就是一个跨学科、多领域的研究，其总体设计与制作过程是一个涉及到多种应用技术综合的复杂的系统工程，而微小扑翼飞行器的设计是一个全新的领域，没有多少现成的设计理论和设计规范可以参考，因此在其研制过程中基本是按照计算、设计、仿真和试验相结合，作用互补，循环进行的。本文在飞行器样机的试验基础上，利用计算机视觉的方法对运动图像进行分析，进而得到微扑翼飞行器的运动参数，为其优化和改进提供帮助。 由于没有一种通用的计算机视觉检测技术，所以要针对具体情况设定不同的检测方法。本文根据拍摄的视频图像，按照计算机视觉理论设定了适用于微扑翼飞行器的运动模态检测方案。论文首先介绍了图像处理各环节所采用的算法原理和步骤，主要包括运动目标检测的三种方法、图像的预处理和特征提取等，并给出了各算法的试验结果。在此基础上计算微扑翼飞行器的运动参数，包括扑翼频率、飞行距离和速度。论文也在VC++6.0平台上进行了编程实现。经过试验可以看出这种模态检测方法的可行性和准确性，其结果对微扑翼飞行器的优化改进起到了积极的作用。