基于视频图像的飞行姿态检测方法研究.pdf

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1、58传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第l2期基于视频图像的飞行姿态检测方法研究舒甜，郑永安(西北工业大学自动化学院。陕西西安710129)摘要：利用流场实验平台对仿生实验的风洞环境进行模拟，以航模飞机为检测对象，给出了一种基于双摄像机的视频图像飞行姿态检测方法。利用颜色特征分别提取两路视频图像中的飞行航模目标，采用提取直线的方法获得航模目标中的直线参数，通过直线参数的变化分别解算飞行的横滚角和俯仰角姿态。与AHRS航姿参考系统MIN—IVA900的数据进行对比表明：该方法检测结果的最大偏差小于1。，取得

2、了飞行姿态检测结果的一致性。关键词：图像处理；目标提取；姿态检测；直线提取中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)12-0058-03ResearchonflightattitudedetectionmethodbasedonvideoimageSHUTian，ZHENGYong·an(SchoolofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：Useflowfieldexperimentalplatformtosimulatewin

3、dtunnelenvironment．makesamodelaircraftasdetectionobjectandadoptsavideoimage—basedmethodf0rflightattitudedetectionusingtwocameras．Themodelaircrafttargetsinthetwopathvideoimagesareextractedrespectivelybasedonitscolorfeature，thenstraightlineextractionapproachisemployedtoobtainparametersofstraig

4、htlinesinmodelaircrafttarget，androllangleandpitchangleattitudearecalculatedthroughthechangeofparametersofstraightlines．Comparedwithdatasofattitudeandheadingreferencesystem(AHRS)MIN—IVA900，themaximumdeviationofthedetectionmethodislessthan1。，andthatindicatestheconsistencyofflightattitudedetect

5、ionresult．Keywords：imageprocessing；targetextraction；attitudedetection；straightlineextraction0引言子图像检测蜜蜂和蝙蝠的飞行姿态变化，研究昆虫飞行窄飞行昆虫的姿态变化是揭示飞行规律，研究昆虫飞行气动力的来源。空气动力产生机制的重要依据。SrygleyRB在《Nature}上昆虫飞行姿态的变化是由翅膀高频率拍击产生，飞行指出飞行姿态的变化和翅膀的拍击运动是昆虫飞行空气动姿态变化规律机理复杂，对其姿态变化的捕捉需要采用高力产生的主要来源，通过在风洞实验中通人烟气流，采用高速摄像机。由于实验条

6、件的限制，依据飞机和昆虫飞行姿速图像采集设备获得蝴蝶飞行产生的烟气流变化序列图态变化之间的相似性，本文利用流场实验平台对仿生实验像，对序列图像进行分析研究飞行空气动力的产生机的风洞环境进行模拟，以航模飞机为检测对象，采用双摄像制⋯。StevenNF在《Science})上的文献中以果蝇为研究对机对特殊流场环境中的飞行姿态变化规律进行了初步探象，利用一滴醋引诱果蝇飞行在3个5000fps高速摄像机讨，并结合AHRS航姿参考系统MIN—IVA900的输出数据共同的拍摄视野范围内，采用图像序列中记录的翅膀和身对本文中的视频图像飞行姿态检测结果进行验证，表明了体姿态变化研究主动飞行动作

7、的空气动力产生机制。。飞行姿态检测规律的一致性。张广军为了测量飞行蜜蜂的双翅参数变化，利用2000fps1系统构成的高速摄像机采集飞行蜜蜂翅膀拍击运动的图像序列，通视频图像飞行姿态检测系统包括视频图像采集和视频过对蜜蜂翅膀进行三维图像重建得到蜜蜂的飞行姿态J。图像处理两部分。两路摄像机分别采集航模流场环境飞行此外，HedenstromA和MuijresFT分别采用了数字粒的正面和侧面视频图像。图像处理单元采用计算机Matlab软收稿日期：2013-04-_25