【摘要】 本发明公开了一种基于计算机视觉的直升机着陆引导装置和方法，该装置包括地面三摄像头视觉传感器系统、前景模块、跟踪匹配模块、位姿解算模块和无线数据传输模块，所述地面三摄像头视觉传感器系统、前景模块、跟踪匹配模块、位姿解算模块和无线数据传输模块依次相连，所述地面三摄像头视觉传感器系统与跟踪匹配模块相连；本发明较之以往视觉引导着陆方案，图像的背景为单调的天空，有效地降低了背景的干扰，减小了噪声；同时，由地面高性能计算机完成图像处理任务，较之机载计算机，有效提升实时性和计算精度。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210000593.2 【申请日】2012-01-04 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102538782B 【公开公告日】2014-08-27 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102538782B 【授权公告日】2014-08-27 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01C21/00; G01C11/00 【发明人】郑翰; 李平; 郑晓平 【主权项内容】一种基于计算机视觉的直升机着陆引导方法，该方法应用了直升机着陆引导装置，所述直升机着陆引导装置包括：地面三摄像头视觉传感器系统、前景模块、跟踪匹配模块、位姿解算模块和无线数据传输模块，所述地面三摄像头视觉传感器系统、前景模块、跟踪匹配模块、位姿解算模块和无线数据传输模块依次相连，所述地面三摄像头视觉传感器系统与跟踪匹配模块相连；其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)地面三摄像头视觉传感器系统采集图像；(2)在步骤(1)采集的图像中图像前景，即颜色分别为红、黄、蓝、绿的四个机载人工地标；(3)使用粒子滤波算法实时跟踪上述人工地标；(4)由位姿解算模块计算直升机相对地坐标系的位置和姿态；(5)地面站计算机通过无线数据传输模块将步骤(4)得到的位姿信息传送至连接到飞行控制计算机的接收机，然后通过RS-232接口传输到飞行控制计算机；(6)飞行控制计算机根据上述位姿信息引导直升机降落到指定位置；所述步骤(2)具体为：将地面三摄像头视觉传感器系统输出的图像由RGB域转为HSV域；经过筛选检测所需的颜色区域，即四个人工地标所对应的红、黄、蓝、绿区域；分别将上述各个颜色区域翻转成反色即绿、蓝、黄、红颜色；将上述两幅图像转化为Gray图像以去除噪声，并进行做差运算，从而消除背景；随后对上述图像运用Canny算子以寻找圆球边缘；最后应用霍夫变换求解上述四个圆的半径以及圆心在图像中的坐标；所述步骤(3)具体为：设定粒子数量，确定运动模型为一阶自适应模型；将步骤(2)中检测到的四个地标设定为跟踪目标，并使用加权颜色直方图建立目标模型：针对上述每一个人工地标，令目标即投影圆中心坐标为y，直方图量化级数为m，跟踪区域内像素坐标为{xi}i=1, 2, …, N，建立加权颜色直方图目标模型：p={pu(y)}u=1, 2, .., m，其中：pu(y)=fΣ i=1Nk( 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】18

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