考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性, 提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端, 利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题, 利用Tau理论实时规划出一条满足着舰软着落约束条件的期望轨迹, 最终以无人机三维飞行速度矢量作为控制量设计了轨迹跟踪控制器。基于Unity3D软件开发视景仿真环境, 模拟不同海况条件, 对所设计系统进行了半实物闭环仿真验证。与传统轨迹规划方案相比, 所提方法无需复杂优化迭代计算, 能同时满足着舰的实时性和精确性需求。
垂直起降无人机 视觉着舰 球面光流 Tau理论 VTOL UAV visual deck landing spherical optical flow Tau theory
航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一。根据目标区域地形高程数据, 将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题。以矢量场法为制导策略, 并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器。仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束, 所提制导策略具备精确且可靠的航迹跟踪能力, 两者结合可有效完成地形跟随任务。
地形跟随 航迹规划 二次规划 矢量场 航迹跟踪 terrain following path planning quadratic programming vector field path tracking
南京航空航天大学自动化学院, 江苏 南京 211106
提出了一种基于贝叶斯理论检测血管边界的手臂静脉线跟踪方法,该方法自动选取初始种子点,避免人工干预。跟踪血管时,将血管结构分为正常型、分支型和交叉型3种。每次迭代时综合考虑血管的横向和纵向特性。由于短距离内血管近似为直线,可利用多尺度直线模板对图像进行滤波,得到像素点的直线强度。使用高斯模型拟合血管横截面的灰度分布,基于贝叶斯最大后验概率准则,确定可能性最大的血管结构,从而得到局部血管的边界点、中心点、直径和方向。实验结果表明:与传统的阈值分割法和重复线跟踪法相比,所提方法提取出的手臂静脉线更准确、更全面,且具有较好的噪声稳健性。
机器视觉 线跟踪 贝叶斯理论 手臂静脉
南京航空航天大学自动化学院， 江苏 南京 210016
针对手臂静脉这一生物特征，提出一种基于链码表示的静脉特征提取及匹配算法。由近红外手臂图像中提取出静脉的骨架结构，并将其分割为若干条曲线段，通过曲线的相对方向、相对位置及形状特征计算匹配曲线对，利用粒子群算法计算匹配曲线间的最优空间变换关系，根据静脉全局变换后点集的重叠情况判断匹配程度。针对来自9个国家的110位实验者组成的手臂图像库进行实验，Rank-1和Rank-10%识别率分别为74.5%和93.6%，优于改进Hausdorff距离及模板匹配方法，表明手臂静脉可作为一种新的生物特征来进行身份认证。
机器视觉 静脉识别 链码表示 粒子群算法
